а (9.22) справедливий лише для статичного низькочастотного режиму роботи; із зростанням швидкості передачі інформації необхідна мінімальна потужність бессбойную переданого сигналу зростає (рис. 9.17).
Наведені міркування стосуються найпростішої лінії зв'язку, що з'єднує дві точки. Конфігурації мереж зв'язку складніше; найбільш типові з'єднання типу В«шинаВ», В«КільцеВ», В«зіркаВ» (рис. 9.18). У цих випадках розрахунок відповідно ускладнюється.
Всі створені ВОЛЗ використовують приймачі прямого детектування, які не є оптимальними. З 1980 р. почалися дослідження з перенесення принципу гетеродинного прийому в область оптичних частот. Структурна схема гетеродинного фотоприймача (рис. 9.19) містить такі додаткові елементи, як опорний лазер, оптичний змішувач у вигляді напівпрозорого дзеркала, смуговий фільтр з комплексним коефіцієнтом передачінастроенним на частоту биття
Гетеродинний фотоприймачем має ряд принципових переваг перед прямим детектуванням. По-перше, поліпшується ставлення сигнал-шум, оскільки при достатній потужності гетеродина рівень прийому обмежується тільки дробовими шумами прийнятого сигналу. По-друге, стає можливим застосування таких завадостійких видів модуляції, як частотна (ЧМ) і фазова (ФМ), тоді як при прямому детектировании ж>
В
В
Рис. 14. Блок-схема оптичного супергетеродинного приймача:
= Ф-- оптичний сигнал; - * - електричний сигнал користується лише амплітудна модуляція. Обидва обставини призвели до підвищення вибірковості та чутливості; в ряді випадків виграш може досягати 10 дБ. Тому може бути або збільшена довжина межретрансляціонного ділянки, або підвищена швидкість передачі інформації.
Важливим достоїнством гетеродінірованія є також можливість перенесення операції поділу каналів передачі багатоканальної системи зв'язку в радіочастотний діапазон, де вона здійснюється більш простими і відпрацьованими засобами, ніж в оптичному діапазоні.
Однак оптичне гетеродінірованія вимагає подолання
значних технічних труднощів. Насамперед різко підвищуються вимоги до когерентності і стабільності (довгострокової і короткочасної) використовуються в передавачі і гетеродині лазерів. Стає обов'язковим застосування внутрішнього або зовнішнього резонатора, що забезпечує вибірковість мод, введення термостатування та широкосмугових пристроїв стабілізації несучої частоти. У приймачі з'являється новий діапазон проміжних частот, в якому і здійснюється основна обробка прийнятого сигналу.
гетеродінірованія, що дає істотне підвищення якісних показників ВОЛЗ, вимагає створення нової елементної бази.
2. Основні типи сучасних світловодів
Основні типи сучасних світловодів мають апертурний кут пЃ± A в межах від 11, 5 до 17 градусів (рис.2.)
У ступінчастому одномодовом волокні (Standart Fiber) діаметр светонесущей жили становить 8-10 мкм і порівняємо з довжиною світлової хвилі. У такому волокні поширюється тільки один промінь (одна мода). Одномодовий режим реалізується у вікнах прозорості 1310 і 1550 нм. Поширення однієї моди усуває межмодовую дисперсію і забезпечує високу пропускну здатність у цих вікнах прозорості.
У одномодовом волокні зі зміщеною дисперсією (Disperrsion-Shifted Fiber) довжина хвилі, на якої реалізує дисперсія звертається до 0, - довжина хвилі нульової дисперсії пЃ¬ 0 - зміщена у вікно 1550 нм. Таке зміщення досягається завдяки спеціальному профілю показника заломлення волокна. Таким чином, у волокні зі зміщеною дисперсією реалізуються найкращі характеристики як по мінімуму дисперсії, так і по мінімуму втрат. Робоча довжина хвилі береться близькою до 1550 нм.
Одномодовое волокно з ненульовою зміщеною дисперсією (NZDSF), на відміну від DSF, оптимізовано для передачі не однієї, а відразу кількох довжин хвиль (Мультиплексного хвильового сигналу) і найбільш ефективно може використовуватися при побудові магістралей "повністю оптичних мереж" - мереж, на вузлах яких не відбувається оптоелектронного перетворення при поширенні оптичного сигналу.
Передача мультиплексного сигналу великі відстані вимагає використання лінійних широкосмугових оптичних підсилювачів. Лінійні підсилювачі типу EDFA (ербіевие підсилювачі на основі легованого ербієм волкна) ефективно можуть посилювати сигнал у своєму раб очем діапазоні від 1530-1560 нм. Довжина хвилі нульової дисперсії у волокна ZNDSF, на відміну від волокна DSF, виведена за межі цього діапазону, що значно послаблює вплив нелінійних ефектів в околиці точки нульової дисперсії при поширенні декількох довжин хвиль. У стандартному многомодовом градієнтному волокні діаметр светонесущей жили на порядок більше довжини хвилі передачі. У східчастих багатомодових волокнах траєкторії променів окремих мод мають вигляд зигзагоподібних ліній.
У градієнтному световоде показник заломлення плавно знижуєтьс...