Практическая реализация многомодового волокна для лазерной передачи с дисперсионной компенсацией

Первая попытка создания многомодового волокна нового поколения с улучшенными дисперсионными свойствами, целенаправленно предназначенного для лазерной передачи, была успешно реализована компанией Panduit. В 2012 г. этот ведущий мировой производитель техники СКС анонсировал новый тип 50-микронного волокна, получившего торговую марку Signature Core. В качестве фокусной области применения нового изделия рассматриваются оптические кабельные линии в ЦОД.

В основу процесса создания этого волокна разработчиком были приняты во внимание две исходные посылки.

Первым из таких соображений стало то, что как источник света VCSEL-лазер имеет достаточно малые размеры излучающей площадки и обеспечивает довольно высокую направленность излучения. В таких условиях с учетом общих свойств градиентного волокна радиальное отклонение точки ввода луча от его оси и увеличение апертурного угла практически форсировано определяет порядок моды. Одновременно это означает, что по мере роста порядка моды уменьшается длина волны и, соответственно, происходит некоторое увеличение задержки прохождения сигнала, вызываемой хроматической составляющей дисперсии.

Во-вторых, профиль показателя довольно легко меняется в достаточно широких пределах известными технологическими приемами. Таким образом, он без проблем может быть сформирован таким образом, чтобы, в отличие от широкополосных световодов традиционной конструкции, не полностью скомпенсировать разность времени прохождения волокна для мод низкого и старшего порядков. Иначе говоря, волокно Signature Core обладает заметной остаточной положительной межмодовой дисперсией.

Результатом совместного и разнонаправленного действия двух факторов статистического характера стала частичная гарантированная компенсация двух дисперсионных составляющих, что имело своим прямым следствием улучшение частотных свойств волокна, то есть заметное снижение дисперсионного штрафа. Основываясь на полученных результатах, производитель гарантирует минимум 20%-ное увеличение предельной дальности действия стандартных сетевых интерфейсов 100G Ethernet и поддержку их нормальной работоспособности при максимальной протяженности тракта в 180 м.

Целевые изменения профиля показателя преломления обеспечиваются применением легирующих добавок с предельно низкими концентрациями. Это немедленно означает, что по своим ключевым параметрам волокно нового типа полностью совместимо с традиционными 50-микронными световодами и без ограничений может использоваться вместе с ними в составе одного тракта.