<h2></h2>
<p>Sú to optické vlákna, ktoré sú urÄené na použitie s alebo namiesto
bežných optických vlákien za úÄelom vylepšenia výkonu celého systému.<br />
Za bežné optické vlákno je zvyÄajne považované vlákno s priebehom
tlmenia uvedenom na obrázku (obrázok 21.7.1). Jeho najmenšie tlmenie je v
oblasti 1550 nm. Z pohľadu disperzie má takéto vlákno nulovú
chromatickú disperziu v oblasti okolo 1300 nm a v oblasti 1550 nm sa
hodnota tejto disperzie pohybuje na úrovni 15 ps/nm/km (obrázok 21.7.2).
Pod pojmom bežné vlákno taktiež môžeme rozumieť obyÄajné jednovidové
vlákno alebo neposunuté vlákno.</p>
<p align="center"><img src="graf_tab/straty.jpg" border="0" alt="Charakteristika vyjadruj�ca straty na optickom vl�kne" title="Charakteristika vyjadruj�ca straty na optickom vl�kne" /></p>
<p align="center"><img src="graf_tab/chromaticka_disperzia.jpg" border="0" alt="Chromatick� disperzia be�n�ho optick�ho vl�kna" title="Chromatick� disperzia be�n�ho optick�ho vl�kna" /></p>
<p>
SúÄasné požiadavky na optické vlákna sú z pohľadu množstva prenášaných
vlnových dĺžok, bitovej rýchlosti pre každú vlnovú dĺžku a požadovaných
vzdialeností oveľa väÄšie ako kedykoľvek predtým. Na optimalizáciu
výkonu súÄasných systémov môže byť nevyhnutné nahradiť bežné optické
vlákna alternatívnymi alebo ich použiť s inými typmi. Výroba optického
vlákna je vlastne kombináciou chémie a fyziky - drobnými zmenami v
chemickom zložení a rozmeroch jadra a plášťa sa mení správanie vlákna.</p>
<h3>
Vlákno s posunutou disperziou (DSF)</h3>
<p>
Moderné systémy využívajúce výhodu nízko-stratovej oblasti 1550 nm
optického vlákna môžu mať pri bežnom vlákne veľkú chromatickú disperziu
pri danej vlnovej dĺžke. Obzvlášť pri veľkých vzdialenostiach sa môže
stať situácia kritickou a vzniká potreba kompenzácie disperzie.<br />
Možnosťou je použitie vlákna s posunutou disperziou – DSF (Dispersion
Shifted Fiber), ktoré má bod nulovej disperzie posunutý do oblasti 1550
nm. Toto je dosiahnuté zmenou materiálovej disperzie, ktorá je zložkou
chromatickej disperzie, pridávaním prímesí do kremíkového základu
optického vlákna. Hoci pre vlnové dĺžky väÄšie a menšie ako vlnová
dĺžka nulovej disperzie nie sú rovné nule, ich hodnota je podstatne
menšia ako pri bežnom optickom vlákne. Toto sa stáva problematické až
pre prenos na veľmi veľké vzdialenosti - môže sa riešiť tak, že
jednotlivé dĺžky sa použijú s malou zápornou disperziou (napr. 1
ps/nm/km), ktorá môže byť zrušená krátkym úsekom obyÄajného optického
vlákna s pozitívnou disperziou. Tento úsek sa pridáva buÄ v
pravidelných intervaloch na prenosovej trase, alebo v prípade prenosu
na nie až tak veľké vzdialenosti, sa pridáva jeden úsek pred koncovým
zariadením.</p>
<h3>Vlákno kompenzujúce disperziu (DCF)</h3>
<p>
Ak je v oblasti 1550 nm použité na preklenutie veľkej vzdialenosti
bežné vlákno, je potrebné kompenzovať veľkú kladnú disperziu spôsobenú
týmto vláknom. <br />
Na to sa používa DCF, ktoré je navrhnuté tak, aby malo v oblasti 1550
nm veľkú zápornú chromatickú disperziu. Jej hodnota sa pohybuje rádovo
v oblasti -100 ps/nm/km - na každý 6 až 7 dĺžok bežného vlákna s
disperziou okolo 15 ps/nm/km je potrebná jedna dĺžka vlákna DCF, aby sa
systém vykompenzoval. Táto technológia teda umožňuje použitie aj
bežných vlákien v oblasti 1550 nm pre vysoko-rýchlostné prenosy na
veľké vzdialenosti. Vzniká však problém so sklonom disperznej krivky
(dispersion slope), kedy má každá vlnová dĺžka mierne odlišnú disperziu
– DCF vie teda úplne vykompenzovať disperziu len pre jednu vlnovú dĺžku.</p>
<h3>
Vlákno s nenulovým posunom disperzie (NZ-DSF)</h3>
<p>
Pri DSF je bod nulovej disperzie v oblasti 1550 nm, Äo je želateľný
stav aby nedošlo k “nahromadeniuâ€ disperzie ako pri bežných vláknach.
Na druhej strane, za urÄitých podmienok môže byť nevýhodou mať nulovú
alebo veľmi malú disperziu – vtedy na radu nastupujú vlákna s urÄitým
posunom disperzie – NZ-DSF.<br />
Hlavným dôvodom ich použitia je nelineárny efekt nazývaný 4-vlnové
miešanie. Vniká ak v systéme navzájom interferujú 3 signály s tromi
vlnovými dĺžkami a produktom je signál s inou vlnovou dĺžkou. Tento
signál berie energiu s ostatných a môže tiež interferovať s ostatnými.
Prítomnosť urÄitej disperzie však odstraňuje 4-vlnové miešanie –
znižovaním pravdepodobnosti sfázovania signálov.</p>
<h3>
Vlákna s vysokou efektívnou plochou</h3>
<p>
Nelineárne efekty sú spôsobené vysokými optickými výkonmi v optickom
vlákne. Ich nepriaznivé vplyvy sa Äoraz viac dostávajú do popredia,
pretože v systémoch sa používa viac a viac vlnových dĺžok a teda rastie
aj celkový optický výkon. <br />
Podstata problému je vo vysokej koncentrácii optického výkonu vo
vlákne. Riešením je znížiť túto hustotu použitím väÄšej plochy,
následkom Äoho sa výkon vo vlákne viac rozloží. Vlákna s vysokou
efektívnou plochou majú na rozdiel od bežných vlákien väÄšiu plochu
jadra a plášťa (100 µm2 oproti 50 µï€ m2 pri bežných vláknach). Tieto
vlákna majú zvyÄajne malú nenulovú disperziu v oblasti 1550 nm. </p>
<h3>
Vlákno pre všetky vlnové dĺžky</h3>
<p>
Zjavným obmedzením bežných vlákien je vyššie tlmenie v postranných
oblastiach vlnovej dĺžky 1550 nm - je významne vyššie v oblasti 1400
nm. Možným riešením na zvýšenie kapacity systému je zvýšenie poÄtu
vlnových dĺžok vysielajúcich cez optické vlákno. Je prirodzené, že po
vyÄerpaní vlnových dĺžok z oblasti 1550 nm sa snažíme využiť súbežne aj
iné oblasti.<br />
Vlákno pre všetky vlnové dĺžky zjemňuje špiÄkové tlmenie
charakteristické pre bežné vlákno v oblasti 1400 nm - takto umožňuje
pre nízko-stratové vysielanie použiť viac vlnových dĺžok. V skutoÄnosti
je výsledná strata v okne 1400 nm menšia ako v okne pri 1300 nm. Toto
je dosiahnuté hlavne odstránením vodných prímesí pri výrobe vlákna -
pri bežnom vlákne je špiÄka tlmenia v oblasti 1400 nm spôsobená iónmi
OH.<br />
Otvorenie nového okna tiež vytvára zopár nových problémov ako napríklad
potreba komponentov pracujúcich v tejto novej oblasti. Pre optické
zosilňovanie - erbiom dopované zosilňovaÄe pracujú len v oblasti 1550
nm - alternatívou pre okno 1400 nm sú thuliom dopované zosilňovaÄe,
ktoré sú v súÄasnosti objektom intenzívnych výskumov.</p>