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Para aumentar a capacidade de transmissão de uma única fibra, foi proposta uma multiplexação por divisão de comprimento de onda densa ( DWDM ), uma técnica alternativa – a técnica de multiplexação por divisão espacial (SDM), que utiliza uma fibra multinúcleo ou fibra de poucos modos (FMF).
A FMF é uma área central suficientemente grande para aproveitar os fluxos de dados paralelos de várias fibras ópticas de transmissão em modo espacial independente. O caso ideal é proporcional à capacidade e ao número de padrões na FMF. No entanto, para estender a distância de transmissão, é necessário o uso de um amplificador de fibra de poucos modos. Ao contrário do amplificador, o amplificador de fibra de modo de ganho menos controlado é adequado para comunicações ópticas em espaço livre e aplicações de laser de alta potência, garantindo a otimização de todos os canais SDM.
Atualmente, a Universidade da Flórida, nos Estados Unidos, do Instituto de Óptica e Fotônica (CREOL) e pesquisadores do NECL Labs nos Estados Unidos, desenvolveram um ganho modal no modo menos controle do amplificador de fibra dopada com érbio (FM-EDFA), a fim de melhorar o modo sub o método de multiplexação da viabilidade da rede de comunicação óptica.
Ganho de dependência modal de controle
O Ganho de Dependência Modal (MDG) é ativado pela distribuição da concentração dos íons dopantes, em função da sobreposição integral entre a distribuição da intensidade transversal da luz de bombeamento e da luz de sinal. Através do projeto da fibra, a distribuição e a distribuição da intensidade do sinal dos íons dopantes podem ser controladas, e o ganho de dependência modal pode ser ajustado. A produção completa de fibras dopadas pode ser alcançada controlando o conteúdo do controle dinâmico do modo bombeado do MDG.
O amplificador de fibra dopada com érbio de poucos modos é constituído por uma fibra dopada com érbio de poucos modos de 15 metros de comprimento, o diâmetro do núcleo dopado do núcleo 16 ? M suporta comprimento de onda de 1550 nm do sinal na vizinhança dos dois modos, o grupo LP01 (s) e o LP11 (s) e 980 nm dos quatro modos do comprimento de onda da bomba perto do grupo LP01 (p), o LP11 (p), o LP21 (p) e o LP02 (p).
Assim como o LP11 (s), os grupos de modos do LP11 (p) e LP21 (p), tendo a mesma constante de propagação nos dois tipos de modos degenerados por sua paridade dependente do ângulo, são definidos como modo par e modo ímpar (ver Figura).
Para demonstrar o uso do amplificador no controle do MDG, utilizando um filtro espacial (conversor de modo) e um atenuador óptico variável (OVA), a fonte de luz da bomba é dividida em N vias, produzindo o modelo do modo N-bombeamento. O padrão do sinal N passa pelo combinador de feixes espacial e a entrada para o caminho da luz do sinal através do espelho dicróico. Ao ajustar cada OVA, é possível ajustar o conteúdo da potência do modo de bombeamento único, permitindo assim o controle da sobreposição entre a luz da bomba e a luz do sinal e o MDG.
Utilizando menos amplificador de fibra dopada com érbio no receptor antes, os pesquisadores obtiveram sucesso através da transmissão de fibra de poucos modos de 50 km de comprimento com sinal DWDM de multiplexação por divisão de modo de 26,4 Tbit/s. O sinal recebido por três detecções síncronas, acoplamento de modo de receptor coerente, atraso de grupo modal e dispersão, múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO) por um equalizador digital para compensar.
O experimento comprovou o controle MDG dos pesquisadores para todos os canais, gerando uma taxa de erro de bits (BER) inferior a 3,8 × 10-3, e a correção de erros de avanço será suficiente para uma transmissão sem erros. Espera-se que o amplificador de fibra dopada com érbio de modo menos frequente se torne um componente-chave do sistema de transmissão do futuro SDM de longa distância. O Dr. Neng Bai afirmou: "Estamos ansiosos para trabalhar com a indústria para alcançar um amplificador de fibra dopada com érbio de modo menos frequente e de alta eficiência."
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