Mundarija kirish dwdm texnologiyasi asoslari

Ko'p kanalli signalning chiziqli kuchaytirilishi

SF	Tashqi modulyatsiya	UM, LU	1,2,4,8	2.4-20 Gbit/s	> 500 km	ASE, yo'qolgan tvuet platosi
SF	Dispersiya kompensatsiyasi	UM, LU	1,2,4,8	2.4-20 Gbit/s	> 500 km	ASE, yo'qolgan tvuet platosi
DSF	Yo'q	UM, LU	1,2,4,8	2.4 Gbit/s	> 500 km	ASE, yo'q plato, PWS
Yangi Zelandiya DSF	l0 EDFA zonasidan olib tashlandi	UM, LU	1,2,4,8	2.4-20 Gbit/s	> 500 km	ASE, yo'qolgan tvuet platosi

b) har xil turdagi bir rejimli tolalar orqali 10Gbps 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		Tashqi modulyatsiya	PU	1	10 Gbit/s	50-70 km	Dispersiya
SF		Tashqi mod-i + CD	UM, PU	1	10 Gbit/s	120-140 km	Quvvat
DSF		Tashqi modulyatsiya	UM, PU	1	10 Gbit/s	120-150 km	Quvvat
Yangi Zelandiya DSF		VM, EDFA zonasidan l0	UM, PU	1	10 Gbit/s	120-150 km	Quvvat
Ko'p kanalli signalning chiziqli kuchaytirilishi
SF	Tashqi mod + CD*		UM, LU, PU	1,2,4	10,20,40 Gbit/s	> 300 km	ASE, yo'qolgan tvuet platosi
DSF	Tashqi modulyatsiya		LU, PU	1nelin Effekt	10 Gbit/s	> 300 km	ASE, yo'q plato, PWS
Yangi Zelandiya DSF	VM, EDFA zonasidan l0vyv-Xia		LU, PU	1,2,4,8	10,20,40 Gbit/s	> 300 km	ASE, yo'q plato, SPM

^*- Dispersiya kompensatsiyasi zaiflashuvni bartaraf etish uchun qo'shimcha daromad talab qilishi mumkin.
Belgilar: PA - quvvatni kuchaytirish, LA - chiziqli kuchaytirish, CD - dispersiya kompensatsiyasi, RA - qabul qiluvchi daromad, ASE - o'z-o'zidan kuchaytirilgan emissiya, FWM - to'rt to'lqinli aralashtirish, SPM - interfaal modulyatsiya.


3.Dispersiyaning loyihalashtirilgan FOCL parametrlariga ta'siri

Optikada dispersiya yorug'lik to'lqinlarining faza tezligining vph chastotasiga bog'liqligi sifatida tushuniladi. Xuddi shu narsa n2 - n1 = n (w) sinishi indeksiga ham tegishli.

Shu ma'noda, ommaviy muhitdagi dispersiya o'ziga xosdir va optikada xromatik dispersiya deb ataladi, bu yorug'likning xromatik spektrga komponentlarga ajralishini ta'kidlaydi. Agar n chastota w ortishi bilan ortib ketsa dispersiya normal (yoki musbat), w ortishi bilan n kamaysa anomal (yoki manfiy) deyiladi. Oddiy va anomal dispersiyalar uchun faza tezligining w (yoki n) ga bog'liqligi teskari.
Yorug'lik qo'llanmasida "tarqalish" tushunchasi endi noyob emas va uning uchta turini ajratib ko'rsatish kerak:
-rejim dispersiyasi - faqat ko'p rejimli tolada mavjud bo'lgan va turli vaqtlarda OF (chiqish) ning ma'lum bir qismiga etib boradigan turli rejimdagi nurlar tolasida turli tarqalish tezligi tufayli yuzaga keladigan dispersiya, bu kirish pulsining kengayishiga olib keladi. chiqishda;
-material dispersiya - tolaning turidan (MM yoki OM) qat'iy nazar mavjud bo'lgan tola materialining o'zining dispersiyasi va xromatik dispersiyadan faqat to'lqin o'tkazuvchi (ko'p) muhitga mos kelishi bilan farqlanadi;
-to'lqin uzatuvchi dispersiya - to'lqin o'tkazgich deb ataladigan muhitda mavjud bo'lgan, kamida ikkita fizik muhitda (bizning holatlarimizda yadro va qobiq) hosil bo'lgan dispersiya.
Modali dispersiya.
Ushbu turdagi farqni ikki yo'l bilan kamaytirish mumkin:
-yadro diametrini qisqartirish doimiy tok ;
- sinishi indeksining profilini o'zgartirish, ya'ni. doimiy o'zgaruvchan sinishi indeksiga ega multimodli toladan foydalanish. Hozirgi vaqtda ushbu turdagi multimodli tolalar keng qo'llaniladi.
materialning tarqalishi.
Materialning tarqalishi yoki materialning tarqalishi (shaffof material uchun) chastota w (yoki to'lqin uzunligi l) va odatda kvarts shishasi bo'lgan OB materialiga bog'liq. Dispersiya to'lqinning muhit materialining bog'langan elektronlari bilan elektromagnit o'zaro ta'siri bilan belgilanadi, bu qoida tariqasida chiziqli bo'lmagan (rezonans) xususiyatga ega va faqat rezonanslardan uzoqda, masalan, qabul qilinadigan aniqlik bilan tavsiflanishi mumkin. , Sellmeier tenglamasi bo'yicha:

n2(w)= 1+∑Rjw2j (w2j – w2), (3.1)

Bu erda wj - rezonans chastotalar, Rj - j-rezonansning qiymati va ommaviy kvarts shishasi uchun j ustidan yig'ish dastlabki uchta rezonans bo'yicha amalga oshiriladi.

Hatto bitta rejimli tolalar uchun ham tolali materialda dispersiyaning paydo bo'lishi, kirishni qo'zg'atuvchi optik manba (yorug'lik chiqaradigan diod - LED yoki lazer diodi - LD) ma'lum bir to'lqin spektriga ega bo'lgan yorug'lik impulslarini yaratishi bilan bog'liq. kengligi (masalan, LED uchun u taxminan 35-60 nm, ko'p rejimli LD (MMLD) uchun - 2-5 nm, bir rejimli LD (OMLD) uchun - 0,01-0,02 nm impulsning turli spektral komponentlari turli tezliklarda tarqaladi. va turli vaqtlarda ma'lum bir nuqtaga (impuls konvertining shakllanishi bosqichiga) etib boradi, bu esa chiqish pulsining kengayishiga va ma'lum sharoitlarda uning shaklining buzilishiga olib keladi.
Toladagi dispersiyani tasvirlash uchun W0 tashuvchi chastotasi yaqinida Teylor qatoridagi rejim tarqalish konstantasining kengayishi qo'llaniladi. Ushbu kengayishning chiziqli muddati yoki parametr v1, impuls konvertining guruh tezligini tavsiflaydi vg = c/pg (bu erda pg - guruhning sinishi ko'rsatkichi), kvadratik termin yoki b2 parametri esa guruh tezligi dispersiyasini tavsiflaydi. o'zi - [ps2 /km] o'lchamiga ega bo'lgan toladagi GVD. Bu pulsning kengayishini aniqlaydi. Shunisi qiziqki, to'lqin uzunligi 1500-1600 nm /2 diapazonida +70 dan -40 [ps2/km] gacha deyarli chiziqli pasayadi, rasmga qarang. 9-4, taxminan 1270 nm to'lqin uzunligida nol qiymatini oladi. Bu l0d to'lqin uzunligi ommaviy muhit uchun nol dispersiya to'lqin uzunligi deb ataladi. Elyaf uchun bu to'lqin uzunligi 1312 nm ga o'zgaradi (pastga qarang), bu bitta rejimli OF uchun 1310 nm nurlanish manbalaridan foydalanishni tushuntiradi. Bir rejimli kvarts tolasi uchun GVD l<1312 nm uchun ijobiy va l>1312 nm uchun manfiy, l=1312 nm atrofida esa nolga teng.
Ta'riflanganlardan ma'lum bo'ladiki, materialning tarqalishini kamaytirish uchun, bir tomondan, manbalarni tanlashda, LED kabi optik manbalardan LD ga, tolani tanlashda esa MM dan OM tolasiga o'tish kerak. . Boshqa tomondan, nol dispersiya effektidan foydalanish uchun to'lqin uzunligi 850 nm bo'lgan manbalardan 1310 nm to'lqin uzunligiga o'tish kerak. Biroq, bu tabiiy "nazariy" mulohazalar aniq amaliy tavsiya bo'la olmaydi. Shunday qilib, LAN uchun MM tolasida ishlaydigan 850 nm to'lqin uzunligidagi LEDni ishlatish afzalroq bo'lishi mumkin.
To‘lqin o‘tkazgich dispersiyasi.
Haqiqiy tolalarning tarqalishi ommaviy muhitning dispersiyasidan rejimning samarali sinishi indeksini o'zgartiruvchi to'lqin o'tkazgich strukturasi mavjudligi bilan farq qiladi. Natijada, dispersiyaning maxsus to'lqin o'tkazgich komponenti paydo bo'ladi, u materialning tarqalishi bilan ma'lum bir tarzda qo'shiladi, natijada paydo bo'lgan dispersiyani hosil qiladi. To'lqin o'tkazgich dispersiyasining hissasi yadro radiusiga, yadro va qoplamaning sinishi ko'rsatkichlari o'rtasidagi farqga va qoplamalar soniga bog'liq. Toladagi dispersiyani tavsiflash uchun uning to'lqin uzatuvchi komponentini hisobga olgan holda c2 parametri o'rniga D dispersiya parametri qo'llaniladi:

D \u003d -kompyuter v2 / l2

Turli nashrlarni o'qishda chalkashliklarga yo'l qo'ymaslik uchun shuni esda tutish kerakki, ma'lumotnomalardagi optik tolalar uchun ushbu D parametrining l ga bog'liqligi [ps/km/nm] emas, balki [ps2] o'lchamiga ega. /km], dispersiya xarakteristikasi sifatida berilgan va guruh tezliklarining dispersiya belgisiga qarama-qarshi belgi v2. Shuning uchun D dispersiya parametrining l ga bog'liqligi qiyaligi ko'pincha nolga teng bo'lmagan dispersiya qiyaligi deb ataladi, ijobiy (salbiy emas, balki) bo'ladi. Nashrlardagi "ijobiy (yoki salbiy) dispersiya sohasida" iboralari aslida qarama-qarshi ma'noga ega bo'lishi mumkin, chunki ta'rifi bo'yicha dispersiya ijobiy B2 uchun ijobiydir (ya'ni, salbiy, ijobiy emas, D). Agar dispersiya aslida D dispersiya parametri sifatida tushunilishini yodda tutsak, bu iboralar to'g'ri bo'ladi.

Dispersiyaning to'lqin o'tkazgich komponentining harakati nol dispersiya to'lqin uzunligini l0d -1312 nm ga siljitadi (3.1-rasm, egri 1). Bu fakt bitta rejimli optik tolalar bilan ishlash uchun manba to'lqin uzunligini (1310 nm) tanlashda qo'llaniladi. Bir nechta qoplamali qatlamlardan foydalangan holda (va shu bilan to'lqin yo'nalishining parametrlarini o'zgartirish) nol dispersiya to'lqin uzunligini 1500-1600 nm oralig'iga o'tkazish mumkin. Buning uchun ikkita qoplamadan foydalanish etarli bo'lib chiqdi (3.1-rasm, egri 2) - bu turdagi optik tolalar dispersiyali tolalar (DSF) deb nomlangan. Ko'p qatlamli qobiqdan foydalanib (3.1-rasm, 3-chi egri - qobiq 4 qatlamga ega), to'lqin uzunligi oralig'ida deyarli tekis va nolga yaqin dispersiya xarakteristikasiga (D≤ 1-6 ps/km/nm) erishish mumkin. 1300 dan 1650 nm gacha. Ushbu turdagi tolalar nolga teng bo'lmagan dispersiyali siljishli tolalar (NZDSF) deb ataladi.



3.1-rasm D tola dispersiyasining to`lqin uzunligi va qoplamalar soniga bog`liqligi: SC - bitta qoplama, DC - ikkita qoplama, QS - to'rtta qoplama.