Способы увеличения пропускной способности оптических волокон
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Городские сетиДлинные линииСверхдлинные линииТекущ.Перспективн.0-20 км0-70 км70-200 км200-500 км500-1200 км1200 км?160CWDMG.652. C G.655 G.657c WDM G655, G656?40?160WDM G.655,G656без WDM G653 c WDM G.655, G.656?10?40?10?10G.652G.652, G.655?2,5?40?2,5?2,5
Наиболее широкую известность приобрели волокна с ненулевой смещенной дисперсией марки TrueWave, разработанные специалистами компании Lucent Technologies, волокно SMF-LS фирмы Corning Optical Fiber и FutureGuide-LA от компании Fujikura.
У волокна TrueWave длина волны нулевой дисперсии составляет 1523 нм, а у SMF-LS она располагается несколько выше длины волны 1560 нм. В конце 90-х компания Corning Optical Fiber выпустила марку волокна с ненулевой смещенной дисперсией - LEAF. В волокнах разработки Lucent Technologies диаметр модового поля составляет 8,4 мкм, в волокнах фирмы Corning и Fujikura - порядка 9,5 мкм. Уменьшение диаметра модового поля приводит к усилению нелинейных эффектов, что компенсируется увеличением уровня дисперсии.
Оптическое волокно FutureGuide-LA из семейства FutureGuide, производимого компанией Fujikura, ориентировано на передачу данных DWDM-систем в диапазонах C и L; параметры специфицированы для диапазонов 1530-1560 нм и 1565-1625 нм.
В числе крупнейших производителей оптического волокна - компания Alcatel. В спектр ее продукции входят волокна из семейства TeraLight с ненулевой смещенной дисперсией - TeraLight Metro и TeraLight Ultra
Волокно TeraLight Metro предназначено для широкополосной передачи сигналов высокоскоростных систем связи на скоростях 10 Гбит/с и 40 Гбит/с в диапазонах L и C, а в перспективе и в диапазоне S. Длина волны отсечки, которая обеспечивается в кабеле, - менее 1260 нм. Такие волокна наиболее пригодны для городских сетей, где применение TeraLight Metro позволяет отказаться от устройств компенсации дисперсии. Это сулит дополнительную выгоду в условиях стремительного увеличения объемов реализации таких сетей, отличающегося взрывным характером. Вместе с тем при необходимости расширения пропускной способности сети существует возможность перехода со скорости передачи 10 Гбит/с на 40 Гбит/с с применением устройств компенсации дисперсии на том же оптическом волокне.
Таблица 4 - Окна прозрачности, используемые в современных одномодовых волокнах
Наименование диапазонаГраница диапазона, нмОкно прозрачностиO (Original) - основной1260-1360ВтороеE (Extended) - расширенный1360-1460-S (Short wavelength) - коротковолновый1460-1530ПятоеC (Conventional) - стандартный1530-1565ТретьеL (Long wavelength) - длинноволновый1565-1625ЧетвертоеU (Ultra-long wavelength) - сверхдлинноволновый1625-1675-Ultra ориентировано на использование в линиях дальней и сверхдальней связи с большой пропускной способностью. Волокна для таких систем должны отвечать ряду требований - обладать минимальным затуханием, низким коэффициентом поляризационной модовой дисперсии и обеспечивать малый уровень нелинейных эффектов.
На сегодняшний день это решение оптимально для работы узкополосных систем DWDM со скоростью передачи сигналов 10 Гбит/с, которые в дальнейшем легко могут быть модернизированы в 40 Гбит/с и выше. Область минимального затухания расположена в окрестности длины волны 1450 нм для обеспечения наибольшей эффективности функционирования с оптическими усилителями Рамана. Хроматическая дисперсия, составляющая величину порядка 8 пс/КМхНМ, вдвое меньше, чем у стандартных одномодовых волокон, но достаточно высока, чтобы противостоять влиянию нелинейных эффектов в высокоскоростных (10 и 40 Гбит/с) системах.
В рамках Рекомендации ITU-T G.655 были разработаны оптические волокна с отрицательным показателем дисперсии. Используя такие световоды совместно со стандартными одномодовыми волокнами, можно добиться значительного снижения влияния дисперсии. Так, применяя волокно MetroCor производства Corning с отрицательным значением коэффициента хроматической дисперсии в диапазонах C и L (1530-1625 нм) в WDM-системах с частотными промежутками 100-200 ГГц, оборудованных лазерами внутренней модуляции, можно добиться длины регенерационного участка почти в 400 км. Для стандартного одномодового волокна эта величина составляет менее 100 км. При этом выигрыш в дальности свыше 100 км достигается исключительно за счет использования взаимодействия эффектов положительного чипа сигнала передатчика и отрицательной хроматической дисперсии импульса в волокне.
Для волокон, соответствующих Рекомендации ITU-T G.655, важным параметром является дифференциальная групповая задержка, представляющая собой разницу во времени распространения групповых задержек между принципиальными состояниями поляризации.
Асимметрия и неконцентричность сердцевины и оболочки в реальных оптических волокнах носят случайный характер, как по длине оптического волокна, так и по времени, что определяет статистическую природу дифференциальной групповой задержки и поляризационной модовой дисперсии.
4.2 Волокна с ненулевой дисперсией для широкополосного оптического переноса
Оптические волокна, соответствующие Рекомендации ITU-T G.656, предназначены для передачи сигналов широкополосного оптического переноса на базе CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing - разреженное спектральное уплотнение или спектральное уплотнение с низкой плотностью) и DWDM. Первая редакция Рекомендации ITU-T была утверждена в 2004 г. и действует до настоящего времени.
Эти волокна функционируют в широком диапазоне волн - от 1460 до 1625 нм. Величина затухания нормируется для различных диапазонов. Так, для длин волн 1460-1530 нм типичное значение составляет 0,35 дБ/км, для диапазона 1530-1565 нм -0,275 дБ/км, а для диапазона 1565-1625 нм - 0,35 дБ/км.
Диаметр модового поля волокон для широкополосного оптического переноса у различных производи?/p>