بررسی جامع عملکرد فیبرهای نوری NZDSF و SMF در انتقال داده های پرسرعت در فواصل دور با مطالعه مقایسه ای مدولاسیون های QPSK، کوهرنت و QAM

این پژوهش جامع به تحلیل عمیق عملکرد دو نوع فیبر نوری NZDSF (فیبر با پراکندگی جابجا شده غیر صفر) و SMF (فیبر تک حالته) در شرایط عملیاتی مختلف پرداخته است. مطالعه حاضر با بهره گیری از روش های پیشرفته شبیه سازی عددی مبتنی بر حل معادله غیر خطی شرودینگر (NLSE) و انجام آزمایش های عملی در محیط کنترل شده آزمایشگاهی، کارایی این فیبرها را تحت سه روش مدولاسیون دیجیتال QPSK، مدولاسیون فاز (چهارگانه)، کوهرنت و QAM (مدولاسیون دامنه فاز) با دقت بالایی مورد ارزیابی قرار داده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که فیبرهای NZDSF در انتقال داده های پرسرعت بالای ۱۰۰ Gbps با مدولاسیون های پیشرفته مانند ۱۶ QAM و ۶۴ QAM عملکرد بهینه تری از خود نشان می دهند، به طوریکه در فواصل ۲۰۰ کیلومتری بهبود ۳۰-۳۵ درصد در نرخ خطای بیت (BER) نسبت به SMF مشاهده شده است. از سوی دیگر، فیبرهای SMF در فواصل بسیار طولانی بیش از ۳۰۰ کیلومتر با مدولاسیون QPSK به دلیل مقاومت بالاتر در برابر اثرات پراکندگی پایداری بیشتری از خود نشان دادند. تحلیل پارامترهای کلیدی سیستم از جمله نرخ خطای بیت (BER)، بهره وری طیفی (Spectral Efficiency)، تاثیرات پراکندگی (Dispersion) و اثرات غیرخطی (Nonlinear Effects) منجر به ارائه راهکارهای عملی برای طراحی بهینه شبکه های نوری آینده شده است. این مطالعه همچنین تاثیر پارامترهای محیطی مانند دما و فشار بر عملکرد فیبرها را مورد بررسی قرار داده و مدل های پیش بینی دقیقی برای تخمین عملکرد سیستم در شرایط عملیاتی مختلف ارائه نموده است.

کلیدواژه ها:

فیبر نوری NZDSF ، فیبر تک حالته (SMF) ، سیستم های ارتباط نوری ، مدولاسیون QPSK ، مدولاسیون QAM ، مدولاسیون ۱۶ QAM ، مدولاسیون ۶۴-QAM ، ارتباطات نوری ، کوهرنت ، معادله غیر خطی شرودینگر (NLSE) ، پراکندگی نوری ، اثرات غیر خطی