Руководство по технологии и тестированию систем WDM - Жирар А.
Скачать (прямая ссылка):
• увеличении эффективного сечения волокна;
• компенсации дисперсии;
Перекрестная фазовая модуляция менее актуальна в системах WDM, использующих волокна с большим эффективным сечением.
Четырехволновое смешение
Четырехволновое смешение FWM (Four-Wave Mixing) является одним из самых вредных нелинейных оптических явлений в системах WDM. При достижении критического уровня мощности излучения лазера нелинейность волокна приводит к взаимодействию трех волн с частотами со., со}-, cok и появлению новой четвертой волны на частоте
сог- ± соj ± cok. Некоторые частоты таких ложных сигналов могут попасть в рабочие
полосы пропускания каналов. Число таких ложных сигналов определяется соотношением:
N 2( N -1)/2
где N - число каналов, передающих сигналы. Таким образом, в четырехканальной системе WDM возникает 24 ложных сигнала, а в 16-канальной уже 1920!, рис. 3.30.
глава 3
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМ WDM
Помехи такого типа могут стать катастрофическими для приемного устройства на конце линии.
1
t
1
(01 (02
2(ui-(o2 2(02-0)1
Частота
0)1 (02 (03
Частота
Рис. 3.30. Четырехволновое смешение приводит к появлению нежелательных сигналов в спектральном диапазоне систем передачи
Четырехволновое смешение чувствительно к:
• увеличению мощности канала;
• уменьшению частотного интервала между каналами;
• увеличению числа каналов (несмотря на то, что может быть достигнут уровень порога насыщения).
Действие четырехволнового смешения нужно учитывать в системах, использующих волокно со смещенной дисперсией (Рек. G.653). Оно менее критично в волокнах с ненулевой смещенной дисперсией (Рек. G.655), особенно в волокнах с большой эффективной площадью. Увеличение скорости передачи в канале незначительно влияет на эффективность четырехволнового смешения.
Влияние четырехволнового смешения уменьшается при:
• увеличении эффективной площади волокна;
• увеличении абсолютного значения хроматической дисперсии.
Явление четырехволнового смешения менее опасно в системах DWDM, использующих волокно с несмещенной дисперсией (Рек. G.652) на длине волны 1550 нм, так как дисперсионная характеристика в этом случае относительно пологая. Для волокна со смещенной дисперсией (Рек. G.653) дисперсионная кривая имеет крутой наклон в этом диапазоне и явление FWM необходимо учитывать.
GD-
ГЛАВА 3
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМ WDM
3.4 ОПТИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
Оптические усилители на волокне легированном эрбием EDFA являются основой для построения экономически оправданных сетей DWDM. Усилители EDFA обеспечивают "прозрачное" усиление всех каналов независимо от протоколов или схемы модулирования сигналов, используемых каждым каналом. Усилители EDFA открывают возможность передачи модулированного оптического сигнала на очень большие расстояния без необходимости восстановления и регенерации передаваемой информации. Однако при проектировании сети необходимо определить и учесть зависимость коэффициента усиления усилителя EDFA от длины волны, особенно в случае передачи отдельных каналов через несколько усилителей. Кроме этого, накопление шумов за счет проявления шум-фактора в нескольких последовательно расположенных в линии связи усилителях EDFA может привести к невосстановимому разрушению оптического сигнала. Точный учет шум-фактора усилителей необходим для определения предельного числа каскадов усиления, а, следовательно, и максимальной длины линии связи.
Коэффициент усиления - одна из самых важных измеряемых характеристик оптического усилителя. Коэффициент усиления зависит от множества параметров, которые по отдельности или вместе, могут влиять на эффективность усилителя. Коэффициент усиления зависит от длины волны сигнала, состояния поляризации на входе и мощности сигнала. Кривая усиления (рис. 3.31), характеризующая спектральное усиление всех каналов, меняется в зависимости от распределения подаваемой в каждый канал мощности. С ее помощью, таким образом, можно оценивать и контролировать временное перераспределение входной мощности, например, при добавлении или удалении канала в различных многоканальных приложениях.
Рис. 3.31 Коэффициент усиления может меняться от одного канала к другому
Коэффициент усиления G (измеряется в дБ) определяется как отношение средней выходной Pout и входной Pin мощности, за вычетом вклада усиленного спонтанного излучения ASE (Amplified Spontaneous Emission) самого усилителя
G = 10lg[(i^ (X c) - PASE (X c))/P1n (X c)]
где Pout (X c) - средняя выходная мощность на длине волны канала X c в мВт; PASE (X c) -мощность усиленного спонтанного усиления в мВт; и Pin (X c) - средняя входная мощность в мВт.
ГЛАВА 3
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМ WDM
Коэффициент усиления оптического усилителя в значительной степени зависит от уровня входного сигнала, рис. 3.32. Обычно усилитель хорошо усиливает слабые входные сигналы (например, типичный коэффициент усиления >30 дБ для предусилителя EDFA достигается при входном сигнале < -20 дБм). Для входных сигналов средней мощности коэффициент усиления начинает отклоняться от прежнего значения. Точка спада на кривой коэффициента усиления является важным параметром усилителя. Она определяется по уровню спада на 3 дБ коэффициента усиления относительно усиления слабых сигналов.
