Методи підвищення пропускної здатності ВОЛП.
Модовое уплотнение (MDM). В неких системах передачи, основанных на использовании многомодового оптического волокна, находит применение так называемое модовое уплотнение (Mode Division Multiplexing). Процесс распространения оптического излучения в многомодовом оптическом волокне может быть рассмотрен с позиций геометрической оптики. В согласовании с сиим, если на входной торец многомодового волокна под углом падает оптический луч, то, войдя через этот торец в волокно и распространяясь вдоль этого ОВ по строго определенной для него линии движения, он выходит из выходного торца под таковым же углом ф. Это справедливо и для других лучей, вводимых в ОВ каждый под своим углом. Применяя модовые селекторы на входе и выходе волокна, можно производить передачу независящих информационных потоков на соответственных модах, которые в данном случае играют роль каналов. Модовое уплотнение может работать лишь в случае отсутствия перемешивания либо обоюдного преобразования мод. Это условие может быть выполнено для таковых многомодовых ОВ, в каких стопроцентно исключается наличие локальных неоднородностей, в том числе изгибов. Обычно способ модового уплотнения применяется в неких системах автоматики, в каких информация передается на маленькие расстояния порядка единиц-десятков метров. Уплотнение по поляризации (PDM). Уплотнение потоков инфы при помощи оптических несущих, имеющих линейную поляризацию, именуется уплотнением по поляризации. При всем этом плоскость поляризации каждой несущей обязана быть размещена под своим углом. Мультиплексирование осуществляется при помощи особых оптических призм, к примеру призмы Рошона. Этот способ аналогичен модовому уплотнению, хотя в качестве среды передачи группового потока может быть применено одномодовое волокно. Но, как и для MDM, поляризационное уплотнение может работать лишь тогда, когда в среде передачи (ОВ) отсутствует оптическая анизотропия, т. е. волокно не обязано иметь локальных неоднородностей и извивов. Это одна из обстоятельств очень ограниченного внедрения данного способа уплотнения. А именно, он применяется в оптических изоляторах, также в оптических волоконных усилителях, где употребляется в устройствах накачки эрбиевого волокна для сложения излучения накачки 2-ух лазеров, излучение которых имеет выраженную поляризацию в виде вытянутого эллипса. Многоволновое уплотнение оптических несущих (WDM). Сущность этого способа заключается в том, что m информационных цифровых потоков, переносимых каждый на собственной оптической несущей на длине волны и разнесенных в пространстве, при помощи особых устройств — оптических мультиплексоров (ОМ) — соединяются воединыжды в один оптический поток, после этого он вводится в оптическое линейное волокно, входящее в состав оптического кабеля. На приемной стороне делается оборотная операция демультиплексирования.
|
|
|
|
|
|
Оптичне мультиплексування, його різновиди, застосування.
WDM –це одночасна передача волоконним світловодом багатьох інформаційних каналів різними оптичними несучими, яка дозволяє використовувати всю оптичну смугу пропускання світловода.
Кожний компонент у системі WDM з певною довжиною хвилі являє собою окремий оптичний канал передачі інформації зі своїм передавачем і приймачем. Додавання нового каналу в лінію зв'язку зводиться до введення нового компонента світлового пучка на не зайнятий довжині хвилі й ніяк не впливає на роботу вже існуючих оптичних каналів передачі сигналів. Для передачі інформації з різних каналів можуть використовуватися аналогові й цифрові сигнали, різні протоколи й швидкості передачі. Така можливість об'єднання, передачі волокном та подальшому поділу каналів з різними довжинами хвиль несучої заснована на принципі ортогональності (незалежності) хвиль у лінійній оптиці. Нелінійна взаємодія хвиль може привести до появи небажаних перехресних перешкод, і тому потрібно вживати заходи для ослабленню нелінійних ефектів в WDM-системах зв'язку.
|
|
|
Світлові сигнали з різними довжинами хвиль, які генеруються декількома оптичними передавачами, поєднуються у мультиплексорі і вводяться в оптичне волокно лінії зв'язку. На прийомному кінці лінії зв'язку демультиплексор приймає багатохвильовий сигнал, виділяє з нього вихідні компоненти з різними довжинами хвиль і направляє їх на відповідні фотоприймачі. На лініях великої протяжності встановлюються оптичні підсилювачі EDFA(Erbium doped fiber amplifier).
В сучасних волоконно- оптичних технологіях розроблені такі види спектрального мультиплексування: грубе, щільне і надщільне, які відрізняються кількістю оптичних каналів та оптичним діапазоном.
Щільне та зверхщільне оптичне мультиплексування. Канальні частотні плани, порівняння та застосування цих видів мультиплексування.
Щільне оптичне мультиплексування DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). У системах DWDM до 40 спектральних каналів з розносом довжин хвиль між каналами 0,8 нм.
Зверхщільне оптичне мультиплексування HDWDM (Hyper Dense Wavelength Division Multiplexing), в якому мультиплексуються до 80 спектральних каналів з розносом довжин хвиль 0,4 нм. DWDM і HDWDM властиві: використання тільки одного вікна прозорості 1550 нм у межах області посилення EDFA ( 1530-1560 нм). Стандартні набори оптичних несучих систем DWDM та HDWDM з розносом 50 Ггц (близько 0,4 нм) і 100 Ггц (близько 0,8 нм) регламентуються рекомендацію ITU-T G.692. У ній передбачений поділ робочої області оптичного волокна на діапазони: L (довгохвильовий) діапазон (1570 -1625 нм), С (звичайний) діапазон (1530 - 1570 нм) і S (короткохвильовий) діапазон (1460 - 1530 нм). У С-діапазоні при відстані між спектральними каналами 0,4 нм можна розмістити до 100 каналів, що при швидкості передачі одного спектрального каналу в межах 2,5 - 10 Гбіт/с підвищує інформаційну ємність одного волокна до 250 - 1000 Гбіт/с. З розвитком систем DWDM збільшується кількість переданих каналів, дальність передачі й швидкість у кожному каналі. Найважливішим параметром у технології щільного хвильового мультиплексування безперечно є відстань між сусідніми каналами. При експлуатації DWDM-систем необхідно забезпечити постійну робочу температуру навколишнього середовища, що приводить до вагомих витрат на електроенергію, ремонт і обслуговування кондиціонерів. Для забезпечення гарантованого живлення устаткування потрібні джерела безперебійного електроживлення, розміри й вартість яких прямо залежать від споживаної пристроями електричної потужності.
|
|
|
Грубе та гібридне оптичне мультиплексування, їх канальні плани, застосування цих різновидів мультиплексування.
CWDM використовує істотно ширшу смугу частот, яка містить не тільки стандартні для систем без оптичного мультиплексування оптичні діапазони (вікна прозорості), а й прилеглі до них. В CWDM-системах можна одночасно організувати до 18 каналів і використовуватися як багатомодові, так і одномодові волокна, а також недорогі випромінювачі. У порівнянні з DWDM-системами в CWDM-системах довжина волоконних ліній і витрати на побудову мережі, як правило, у кілька разів менше. У сукупності всі діапазони охоплюють область від 1260 до 1625 нм, у якій розташовується 18 каналів із кроком 20 нм. Для систем з CWDM регламентуються швидкості передачі 1,25 Гбіт/с та 2,5 Гбіт/с, що дозволяє спростити й уніфікувати впровадження й використання перетворювачів Gigabit Ethernet у мультиплексорах CWDM.
Збільшити число каналів до 18 дозволили так звані волокна з нульовим водяним піком (ZWPF; LWPF. У цих волокнах усунутий пік поглинання на довжині хвилі 1383 нм.
Технологія CWDM перспективна в зонових та міських мережах. По-перше, довжина таких мереж перебуває в межах 50-80 км, що істотно знижує вимоги до оптичних приймачів і передавачів, а також усуває необхідність використання проміжних підсилювачів і регенераторів. По-друге, у цих мережах потрібно забезпечити прозору й спільну передачу даних різних типів, і швидкостей (Ethernet, ATM, FR і т ін) без застосування додаткових перетворювачів і конверторів.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 731; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!