현재 광통신 분야에서 발전방향은 첫째 전송거리는 길어지고, 둘째 전송용량은 커지고, 셋째 WDM 사용파장 대역은 높아지는 추세입니다.
여기서 전송거리와 전송용량에 영향을 미치는 주요 요소가 분산과 손실입니다. 반대로 분산과 손실에 대한 관리를 잘하면 전송거리와 전송용량을 비약적으로 늘릴 수 있습니다.
1. 손실(Loss)
1) 개념
- 손실은 광섬유 신호 감쇠량
- 빛이 광섬유 내를 전파하면 거리가 멀어짐에 따라 빛의 세기가 약해지는 현상
LOS = 10 log(Pb / Pa)
( Pa : 입사광 세기, Pb : 출사광 세기)
2) 손실 종류
- 구조손실 : 외적요인에 의한 손실
- 재료손실 : 내적요인에 의한 손실
2. 분산(Dispersion)
1) 개념
- 광신호가 원신호보다 시간 축에서 광펄스가 퍼지는 현상 발생
2) 특징
- 1550nm대역에서 17PS/Km·nm 발생
- 분산은 인접펄스에 영향(장거리 전송 일수록, 인접 펄스폭 간격이 작을수록, 고속전송 일수록 분사의 영향이 커짐)
- 장거리 전송과 고속전송의 약점이 바로 분산임
- 분산 종류로는 모드, 재료, 구조분산으로 나눠짐
(1) 모드분산(modal dispersion) : 전파모드에 따라 전파속도가 다르기 때문에 발생
(2) 재료분산 : 유리의 굴절율이 빛의 파장에 따라 바뀌기 때문에 발생
(3) 구조분산 : 광섬유의 구조변화 때문에 광섬유 측의 변화로 발생
(4) 편광모드분산(PMD) : 광파의 편파특성에 따른 모드간 시간차로 인해 발생
3) 분산대책
- 모드분산 : 싱글모드 케이블 사용 시 제거 가능
- 재료분산 : 0분산 파장대역 사용, 분산천이케이블(DSF) 사용, 분산보상 모듈 사용(거리마다), 코히어런트 기술 이용한 전기적 분산 보상기술 사용
- 편광모드분산 : 40Gbps 이상 고속신호에서 수직파와 수평파간 모드 차이로 인해 발생 ⇒ 코히어런트 광변조 방식 사용 해결(40Gbps 이상의 속도구현 위해 수직파와 수평파에 서로 다른 신호 싣는 구조)
0분산 파장은 1310nm이며, 최소 손실 파장은 1550nm 파장입니다. 보통 1550nm 파장 사용을 위해 분산 천이를 사용합니다.
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