Brr{iBz*" 伴随着容量的提升及输入功率的增加,由于非线性香农极限的影响,单模
光纤的传输容量即将到达上限。传统单模光纤(SMF)传输系统的最大容量被认为在100 Tbit/s左右。这个极限是由信噪比和带宽决定的,虽然通过先进的编码技术可以挖掘出更多的潜力,但物理上的限制不可避免。实芯光纤也逐渐暴露出难以满足低时延业务、非线性严重,最大传输容量很难持续提升的问题。在光纤传输其他维度已无法突破的情况下,如何提高光纤容量呢?
多芯光纤和
空芯光纤的引入, 为解决当前传统光纤的局限提供了一个解决方案,旨在突破单模光纤的容量限制。
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KRxk 什么是多芯光纤(Multi-core Fiber, MCF)? ?Z
{4iF 多芯光纤就是在同一根光纤内,有多根纤芯,多个信号可通过各自的纤芯进行独立传输,从而实现系统传输容量实现数量级的提升。这使得同一根光缆能够在不显著增加物理体积的情况下,提供数倍于传统光纤的传输带宽。
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87c7p=/0` $wH{snX A#M#JI-Y 与传统光纤相比, MCF在同一光纤中传输多个信道,可以大幅度提高带宽,从而满足数据中心、骨干网等对传输容量日益增长的需求;同时减少了光纤铺设的数量,节省了光纤资源和安装空间。
eWS[|'dl hH[UIe 根据光纤芯之间的耦合程度,多芯光纤通常分为以下两类:无耦合多芯光纤(Uncoupled Core MCF,UC-MCF)和耦合多芯光纤(Coupled Core MCF, CC-MCF)。两者的纤芯间距不同,非耦合多芯光纤的芯间距大于30um,耦合多芯光纤的芯间距小于30um。纤芯间距是指相邻两个纤芯之间的距离。
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)Q9m,/F h2ewYe<87` 4YM!S E-I 耦合MCF中的每个纤芯比较紧凑,纤芯之间的信号传输容易产生相互干扰,因此需要在传输系统中采用多输入输出MIMO数字信号处理DSP来处理模式耦合效应。信号之间发生模式耦合导致信号在接收端混合在一起,无法区分,因此采用MIMO-DSP技术通过在接收端对接收到的信号进行解码和恢复,即分离和恢复每个纤芯上的原始信号,确保每个信号都能被准确的接收和解码。类似地,非耦合MCF中每个纤芯是独立传播信号,不需要MIMO DSP进行处理。从成本上来说,当然希望是可以选择不需要MIMO来处理的非耦合MCF,但非耦合MCF用于长距离传输时,又容易产生芯间串扰(XT)。芯间串扰是MCF需要关注的一个重要
参数,可定义为单芯信号的磁场或电场对相邻芯信号的干扰。由于同一包层区域有多个芯,因此串扰是系统的重要因素。为了减少芯间的串扰,芯间距应适当。
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