Mundarija kirish dwdm texnologiyasi asoslari

2.5 Loyihalashtirilgan FOCL uchun optik tolani tanlash

SF tolasi. 1980-yillarning boshlarida 1550 nm transmitterlar juda yuqori narxga va past ishonchlilikka ega edi va bozorda 1300 nm transmitterlar bilan raqobatlasha olmadi. Shuning uchun standart pog'onali tolali SF (2.13 a rasm) birinchi tijorat tolasi bo'ldi va hozirda telekommunikatsiya tarmoqlarida eng ko'p qo'llaniladi. U 1310 nm oynada ishlash uchun dispersiya bilan optimallashtirilgan, garchi u 1550 nm oynada kamroq zaiflashuvni beradi.

DSF tolasi. 1550 nm to'lqin uzunligida uzatish tizimlarini takomillashtirish bilan muammo bu oyna ichiga tushadigan nol dispersiya to'lqin uzunligiga ega bo'lgan tolani ishlab chiqishdir. Natijada, 80-yillarning o'rtalarida 1550 nm oynada ham zaiflashuv, ham dispersiyada ishlash uchun to'liq optimallashtirilgan dispersiyaga o'tgan DSF tolasi yaratildi. Ko'p yillar davomida DSF tolasi eng istiqbolli tola hisoblanadi. Multipleks optik signalni uzatishning yangi texnologiyalari paydo bo'lishi bilan ko'p kanalli signalni kuchaytirishga qodir EFDA tipidagi erbium optik kuchaytirgichlari muhim rol o'ynay boshlaydi. Afsuski, keyingi tadqiqotlar (90-yillarning boshlarida) shuni ko'rsatadiki, bu nol dispersiya to'lqin uzunligi (1550 nm) erbium kuchaytirgichining ishlash diapazoniga to'g'ri keladi.
Keyingi tadqiqotlar WDM tizimlarida foydalanilganda DSF cheklovlarini tasdiqlaydi. WDM tizimlarida DSF dan foydalanganda chiziqli bo'lmagan ta'sirlardan qochish uchun tolaga kamroq quvvat signalini kiritish, kanallar orasidagi masofani oshirish va juftlashgan kanallarni uzatishdan qochish kerak (taxminan 0 nosimmetrik).
To'rt to'lqinli aralashtirish - bu ikkita to'lqinning yangi kiruvchi to'lqin uzunliklarini hosil qilish uchun tarqalishiga olib keladigan effekt. Yangi to'lqinlar tarqaladigan optik signalning buzilishiga olib kelishi mumkin, unga aralashadi yoki foydali to'lqin kanalidan quvvatni pompalaydi. To'rt to'lqinli aralashtirish ta'siri tufayli 0 uzoqda, ya'ni barcha mumkin bo'lgan tomondan bir tomonda (chap yoki o'ngda) joylashgan yangi turdagi tolani ishlab chiqish zarurligi aniq bo'ldi. kanallar.
NZDSF tolasi 90-yillarning boshlarida multipleks optik signal bilan ishlashda o'zini namoyon qiladigan DSF tolasining kamchiliklarini bartaraf etish uchun yaratilgan. N-biased tola sifatida ham tanilgan, u nol dispersiya to'lqin uzunligi erbium tarmoqli kengligidan tashqarida bo'lgan xususiyatga ega. Bu chiziqli bo'lmagan effektlarni kamaytiradi va DWDM signalini uzatishda tolaning ishlashini yaxshilaydi.



Rasm 2.6 - 1550 nm oynada tolalarning xromatik dispersiyasi.

Bir necha yil oldin taqdim etilgan ikki xil n-tartibli tolalar bugungi kunda keng qo'llaniladi:

- Lucent Tec.dan True Wave tolasi va Corning kompaniyasidan SMF-LS tolasi. Ikkalasi ham butun erbium tarmoqli kengligi oralig'ida nolga teng bo'lmagan dispersiyaga ega. True Wave tolasi 1523 nm atrofida nol dispersiya nuqtasi bilan ijobiy dispersiyani ta'minlaydi, SMF-LS esa 1560 nm dan biroz yuqoriroq nol dispersiya nuqtasi bilan salbiy dispersiyani ta'minlaydi. 1998 yil boshida Corning l-biased tolaning yana bir brendi LEAF™ ni taqdim etdi.
True Wave, SMF-LS va LEAFTM tolalarining asosiy xarakteristikalarining qiyosiy tahlili 2.7 - jadvalda keltirilgan.

2.7 - jadval Bir rejimli tolalarning asosiy xarakteristikalari.

Xususiyatlari	SMF-28	Haqiqiy to'lqin	SMF-LS	LEAFtm
1550nm (dB/km) da maksimal zaiflashuv	≤ 0,20	≤ 0,20	≤ 0,25	≤ 0,20
1550 nm da quruq zaiflashuv (dB).	≤ 0,1	≤ 0,1	≤ 0,1	yo'q
Nolga teng bo'lmagan dispersiya zonasida xromatik dispersiya
Min (ps/nm*km)	yo'q	0,8	yo'q	1
Maks (ps/nm*km)	20	4.6	-3.5	6
Nolga teng bo'lmagan dispersiya qiyaligi S0 (ps/(nm 2*nm)	yo'q	≤ 0,095	≤ 0,092	yo'q
Nolga teng bo'lmagan dispersiya to'lqin uzunligi l0 (nm)	yo'q	≤ 1540	≥ 1560	yo'q
1500nm da rejim maydoni diametri (nm).	10,5 ± 1,06	8,4 ± 0,6	8,4 ± 0,5	9,5 ± 0,5
Kabelni kesish to'lqin uzunligi lccf (nm)	yo'q	≤ 1260	≤ 1260	yo'q
Polarizatsiya rejimi dispersiyasi (ps/√km)	≤ 0,5 da 1550 nm	≤ 0,5 da 1550 nm	≤ 0,5 da 1550 nm	≤ 0,08

n/a - ma'lumot yo'q

Dispersiya xususiyatlariga ko'ra, LEAF tolasi True Wave tolasiga yaqin. Ushbu tolaning oldingi uchtasiga nisbatan asosiy farqlovchi xususiyati yorug'lik oqimi uchun katta samarali maydon - rejim maydonining diametri 1 mikronga oshdi. Ushbu parametrning qiymati 1550 nm diapazonidagi tizimlarni optimallashtirish uchun juda muhim bo'ladi. Asal joyining katta diametri AOK qilingan tolaning quvvat darajasini 2 dB ga oshirishga imkon beradi, shu bilan birga bir qator chiziqli bo'lmagan effektlarning, ayniqsa to'rt to'lqinli aralashtirishning bir xil darajada ta'sirini saqlab qoladi.

Telekommunikatsiyalarni rivojlantirishning zamonaviy tendentsiyalari vaqtni multiplekslashni birlashtirgan tolali uzatish tizimlarini va'da qilmoqda - bir xil to'lqin uzunligi va to'lqin WDM multipleksatsiyasi doirasida TDM multiplekslash (STM-16 2,4 Gb / s va STM-64 10 Gb / s).
To'lqinli multiplekslash texnologiyasining izdoshlari (Lucent, MIT, Fujitsu va boshqalar) allaqachon sinov tarmoqlarida har bir tolaga 32 yoki undan ortiq kanalni multiplekslashni keng miqyosda sinovdan o'tkazayotgan bo'lsa-da, bir necha yuz masofada 40 Gb / s uzatish tezligiga erishgan. kilometr, qisqa muddatda telekommunikatsiya tarmoqlarida yirik sanoat ilovalarida kamroq multipleks kanallar (2,4 va 10 Gbit/s gacha uzatish tezligida 16 tagacha) ko'rinadi.
Yangi kabel segmentlarini o'rnatish yoki mavjudlarini kengaytirish, 2,4 va 10 Gbit / s uzatish tezligiga o'tishni hisobga olgan holda, ro'yxatga olingan uchta turdagi tolalar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Tolani tanlashda loyihaning umumiy qiymati, kerakli kanal quvvatlari, ishonchliligi, tizimning murakkabligi va boshqalar kabi omillarni hisobga olish kerak.
FOCL evolyutsiyasi kontekstida optik tolali tizimlarda dispersiyani tuzatish uchun ishlatiladigan usullar asosiy parametrlarga aylanadi. Dispersiyani tuzatish to'rt to'lqinli aralashtirish ta'siridan qochib, ilgari katta dispersiya bilan cheklangan TDM tolali optik tizimlarining uzunligini oshirishga imkon beradi. Farqni tuzatishning uchta usuli:
-kompensatsion dispersiyali DCF (dispersiyani kompensatsiya qiluvchi tolalar) bilan tolalardan foydalanish. Standart SF tolasi yordamida bitta bo'limda to'plangan ijobiy dispersiya oldindan tanlangan salbiy dispersiya qiymatiga ega bo'lgan DCF tolasiga asoslangan keyingi qo'shni segment bilan qoplanishi mumkin, natijada olingan xromatik dispersiya nolga yaqin bo'lishi mumkin. Xromatik dispersiya uchun kompensatsiya uzunligi ortib borayotgan dispersiya to'planishining tizimli tabiati tufayli joizdir;
- juda tor spektral kengligi (0,1 nm yoki undan kam), bir necha gigagertsli chastotalarda nurlanishni modulyatsiya qilish qobiliyatiga ega bo'lgan optik lazer uzatgichlardan foydalanish;
Nolinchi dispersiya to'lqin uzunligini 1550 nm oynadan tashqariga "o'zgartiradigan" NZDSF tolalaridan foydalanish, bu to'rt to'lqinli aralashtirish ta'sirini bostirish uchun etarlicha katta dispersiyaga olib keladi va uzoq masofalarda yuqori sig'imni (yuqori modulyatsiya chastotasini) qo'llab-quvvatlash uchun etarlicha kichikdir.
Dispersiyani to'g'irlashdan foydalanmasdan SF tolasiga asoslangan segmentlar 90 kmgacha (2,4 Gbit / s uzatish tezligida) uzunlikka imkon beradi. Bir-biridan alohida yoki kombinatsiyalangan holda qo'llaniladigan dispersiyani tuzatishning dastlabki ikkita usuli bir xil uzatish tezligini saqlab qolgan holda segmentlar uzunligini 140 km gacha oshirish imkonini beradi, 1-jadval. 2.3.
Tarmoqni rejalashtirishning operatsion talablariga javob berish uchun tarmoqni kengaytirish strategiyasini diqqat bilan ishlab chiqish kerak. Tegishli tarmoq topologiyalarini 2,4 va 10 Gb / s tezlikda ishlash imkoniyatini hisobga olgan holda baholash kerak. To'g'ridan-to'g'ri maqsad - uchta asosiy turdagi tolalardan har qandayidan foydalangan holda 2,4 Gb / s tezlikda uzun uchastkalarni (120-140 km gacha) qurish - uzoqroq istiqbol rejalari bilan birgalikda ko'rib chiqilishi kerak - liniyalarni o'rnatish. ketma-ket o'rnatilgan chiziqli kuchaytirgichlar yordamida 10 Gb / s uzatish tezligi. Ikkinchi holatda yuqori uzatish tezligiga chiziqli kuchaytirgichlar (taxminan 70 km) orasidagi segmentlarning uzunligini optimallashtirish orqali erishish mumkin.
SF va DSF tolalari tarmoq segmentlarini kengaytirish uchun juda maqbul bo'lsa-da, NZDSF yangi o'rnatishlarda yanada istiqbolli. SF va DSF tolalarini solishtirganda, SF to'lqinli multiplekslashdan foydalanadigan tarmoqlar uchun yaxshiroq ekanligini ta'kidlaymiz. SP ning kamchiliklari - 1550 nm oynada katta dispersiya qiymati - dispersiyani kompensatsiya qiluvchi tolaga asoslangan qo'shimcha qism yoki chiqarilgan signalning spektral kengligini kamaytirish (masalan, DFB asosidagi transmitterlar yordamida) bilan qoplanishi mumkin. lazerlar).
SF, DSF va NZDSF asosidagi kabel tizimlarini joylashtirishning umumiy imkoniyatlari 2.8 a, b-jadvalda ko'rsatilgan.

Jadval 2.8 Har xil turdagi bir rejimli tolalar asosida kabel tizimlarini joylashtirishning umumiy imkoniyatlari.

a) har xil turdagi bir rejimli tolalar orqali 2,5 Gb/s signal uzatish

Bir to'lqin uzunligida signal kuchini kuchaytirish
Volok Lekin	Farqni tuzatish	EDFA kuchaytirgichlari	Kanallar soni	Kanal sig'imi	oraliq uzunligi	Tizim chegaralari
SF	Yo'q	AQL	1	2,4 Gbit/s	70-90 km	Quvvat Dispersiya
SF	Tashqi modulyatsiya	AQL	1	2,4 Gbit/s	140 km	Quvvat
SF	Dispersiya kompensatsiyasi	AQL	1	2,4 Gbit/s	120-140 km	Quvvat
DSF	Yo'q	AQL	1	2,4 Gbit/s	120-140 km	Quvvat
Yangi Zelandiya DSF	l0 zonadan chiqariladi EDFA	AQL	1	2,4 Gbit/s	120-140 km	Quvvat