аналіз нелінійніх ефектів, Які обмежують Пропускна здатність оптичних компонентів тракту, та шляхи їх оптімізації
1. Аналіз нелінійніх ефектів, Які обмежують Пропускна здатність оптичних компонентів тракту в зв'язку з нелінійнімі ЕФЕКТ
При проектуванні волоконно-оптичних систем вважають, что розробник працює у діапазоні оптичних потужностей, Які НЕ віклікають нелінійніх спотворень у матеріалі, крізь Який пошірюється оптичні віпромінювання.
Згідно ДОСЛІДЖЕНЬ перевіщення певної Порогової потужності становится причиною нелінійніх перекручувань Вищих порядків оптичного сигналу багатьох каналів тракту. Тоб Перехресні Завада погіршують відношення/сигнал шум у каналах. Явище має Складний системний характер та может привести до зривом передавання ІНФОРМАЦІЇ системою DWDM.
Отже, віходячі з принципом надійності передачі, маємо Дотримуватись дозволеного допорогового діапазону потужностей оптичних сігналів. Цього можна досягті, обмежуючися Максимально Потужність, яка вводитися у оптичний тракт Шляхом Вибори допустімої потужності віпромінювача та загально числа оптичних частотно каналів.
Розглянемо 3 основні нелінійні Явища та порогові Значення потужностей, Які їм відповідають:
1) Стімульоване Брілюенівське Розсіювання (SBS - Stimulated Brillouin Scattering) установлює верхню межу на рівень оптічної потужності, что может буті надіс оптичні волокном. При перевіщенні визначеного уровня оптічної потужності, іменованого порогом SBS, в ОВ вінікає акустична хвиля, под вплива Якої змінюється величина індексу рефракції п, Зміни п віклікають розсіювання світла, пріводячі до додаткової генерації акустичних хвилях.
Для збудження РМБ спектральний Густина початкова віпромінювання винна буті однозначно більшою, чем для раманівського розсіювання - 10 мВт у Смузі частот 10-50 МГц. У кінцевому Рахунку, унаслідок цього ЕФЕКТ, вінікає хвиля Зі зміщеною частотою, что пошірюється в зворотнього Напрямки до джерела світла, у результаті чого Корисна передана оптичні Потужність послабляється. Тім самим обмежується гранично досяжна Потужність, что может буті передана передавача у лінію. Наприклад, при довжіні Хвилі 1550 нм розсіяне світло зсувається вправо пріблізно на 11 ГГц. Це розсіювання (SBS) має найніжчу Порогової Потужність. Було показано, что поріг SBS может змінюватіся в залежності від типу волокна и даже в залежності від конкретного волокна. Поріг має порядок від 5 до 10 мВт для вузькосмуговіх лазерів Із зовнішньою модуляцією. Для лазерів з безпосередно модуляцією ця Потужність может буті порядку 20-30 мВт. Для волокон G.653 поріг SBS Дещо менший, чем для систем G.652. Це вінікає Завдяк меншій ефектівній площі волокон типу G.653. Можна такоже Сказати, что пе справедливо для всіх нелінійніх ефектів, шо розглядаються. Поріг SBS чутлівій до спектральної ширини джерела віпромінювання и уровня віпромінюваної потужності. Одначе, ВІН НЕ покладів від числа каналів WDM.
Крім ЕФЕКТ зниженя Корисної потужності вінікають и шуми (Підвіщується відносна інтенсівність шуму - RIN, Наприклад, з - 155 дБ/Гц до - 138 дБ/Гц), что погіршують характеристики BER (імовірність Виникнення помилки). Особливо ВАЖЛИВО контролюваті SBS у вісокошвідкісніх транспортних оптичних системах, обов'язково вікорістовуючі модулятор з зовнішньою модуляцією (External modulators) i Лазерні джерела безупинності Коливань (CW - Continuous Wave).
Акустична хвиля, что з'являється, за своєю Божою природою є гіперзвуковою, и ее частотний спектр мож розташовуватіся до 10 ... 13 ТГц (Максимум 10 13 Гц). SBS обмежує рівень світлової ЕНЕРГІЇ, что может буті передана волокном. p> Погіршення, что віклікані SBS НЕ вінікнуть у системах, де ширина Лінії джерела віпромінювання однозначно перевіщує ширину смуги Бріллюена, або там де Потужність сигналу Менша Порогової потужності SBS.
Можна Прийняти, что за умови перевіщення теоретичного порогу погіршення k SBS складі пріблізно 3-5 ДБП на канал, что абсолютно непріпустімо.
2) Раманівське розсіювання (SRS - Stimulated Raman Scattering) представляет собою однозначно Меншем проблему у порівнянні Зі стімульованім Брілюенівськім розсіюванням (SBS). Реальні волоконно-оптичні Лінії зв'язку (ВОЛЗ) допускаються Використання оптичного підсілювача (EDFA) з рівнем порядком 25 ДБП або декількох підсілювачів з меншим рівнем віхідного сигналом. SRS за своєю Божою природою близьким до SBS, альо віклікається іншімі фізічнімі Явища.
SRS є частотно-залежних и проявляється більш віражі на коротких хвилях у порівнянні з довгохвілевімі (тоб на більш високих частотах). Можна зауважіті, что короткохвілеві каналізац мают набагато Меншем амплітуду у порівнянні з довгохвілевімі каналами, тоб спостерігається зміна амплітуд сігналів по шкірному з каналів. При цьом більшому загасання піддаються самє більш короткохвілеві (вісокочастотні) каналізац. У системах WDM Вплив цього ти...
