РАСПРЕДЕЛЕННОЕ УСИЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СОЛИТОНОВ
Существенным шагом в развитии солитонных систем связи стало обнаружение солитонного режима распространения световых импульсов в линиях с управляемой дисперсией. Нелинейный световой импульс, распространяющийся в такой линии называют солитоном с управляемой дисперсией (ДУ-солитон). Достоинства ДУ-солитонов позволяют рассматривать солитонные линии связи с переменной дисперсией в качестве кандидатов для создания протяженных высокоскоростных линий на основе технологии WDM.
После изобретения оптических усилителей потери в волоконных световодах перестали быть основным фактором, ограничивающим работоспособность волоконных систем связи. Однако проблема оптимального усиления оптических солитонов все ещё остается одной из центральных проблем полностью оптических солитонных линий связи.
Первоначально в качестве усилителей оптических сигналов в ВОЛС использовались эрбиевые волоконно-оптические усилители EDFAs. Полоса частот эрбиевых усилителей сильно ограничивает число передающих каналов. Вариации коэффициента усиления приводят к тому, что мощность одного канала начинает превышать мощность другого в WDM-системе связи, вследствие чего увеличиваются ошибки при передаче данных и ограничивается длина усилительного участка LА.
Ограничения, связанные с применением эрбиевых усилителей, могут быть преодолены при использовании распределенного усиления.
В последние годы были проведены работы теоретического и экспериментального хаpaктера, посвященные изучению ВОЛС с распределенным усилением на основе рамановских усилителей [1], а также с использованием различных вариантов усилительных схем. В работе [2] выполнено сравнение функционирования систем, реализованных с использованием сосредоточенных усилителей EDFAs, рамановских усилителей (d-Raman) и распределенного усиления EDFA (d-EDFA).
Для численного моделирования функционирования системы в обобщенное уравнение Шредингера необходимо включить прострaнcтвенное изменение коэффициента усиления g(z) и волоконные потери:
, (1)
где - медленно меняющаяся амплитуда волнового пакета, - это параметр ДГС, g - параметр нелинейности, ответственный за ФСМ и a - учитывает волоконные потери.
В системах с дисперсионным управлением, все четыре параметра и a изменяются с изменением расстояния z. Параметр - рамановская постоянная времени. Численное значение принято равным 3фс [3].
При распределенном и сосредоточенном усилении мощность накачки выбирается согласно условию (2)
. (2)
Для обеспечения условия появляется необходимость оптимизации параметров системы, таких как плотность легирования, мощность накачки. В d-EDFA схеме понижением концентрации примесей можно обеспечить небольшое значение G(z). В схеме d-Raman такой возможности нет, так как рамановское усиление зависит только от мощности накачки.
Сравнение эффективности рассматриваемых схем усиления можно произвести посредством расчета Q-фактора [4].
Для скорости 40 Гбит/с дисперсионная карта состояла из двух 50 км оптических волокон при LА=100 км. Результаты зависимости Q-фактора от расстояния передачи ясно показывают преимущество распределенного усиления для высокоскоростных систем. При использовании сосредоточенных EDFAas расстояние передачи ограничивается значением 500 км, но увеличивается до 3000 км для случая d-EDFA. Использование рамановского усиления также увеличивает расстояние, но не в такой степени как для d-EDFA.
Для скорости 80 Гбит/с используется плотное дисперсионное управление. При этом на усилительном участке 40 км располагается 9 периодов дисперсионной карты. Каждый период состоит из секций длиной 2,32 км и 2,12 км. Результаты моделирования в этом случае сопоставимы для схем d-Raman и d-EDFA, так как плотное дисперсионное управление уменьшает «бриз» импульсов и их взаимодействие.
Таким образом, cтепень улучшения параметров системы зависит не только от выбранной схемы усиления, но и от прострaнcтвенного распределения дисперсии. Использование распределенного усиления позволяет увеличить дальность передачи высокоскоростных солитонных систем. В этой связи изучение солитонных систем с распределенным усилением в настоящее время представляется современным и актуальным.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Насиева И.О., Федорук М.П. Волоконно - оптические линии связи с распределенным рамановсим усилением. - Квантовая электроника.-2003, №10.
- Zhi M. Liao and Govind P. Agrawal. Role of distributed amplification in designing high-capacity soliton systems. - OPTICS EXPRESS. - 2001, № 2.
- Atieh A.K. Measuring the Raman time constant (TR) for soliton pulses in standart single-mode fiber. - J. Lightwave Technol.-1999, №2.
- Убайдуллаев Р.Р. Протяженные ВОЛС на основе EDFA. - Научно-технический журнал «Lightwave», №1, 2003.
Работа представлена на заочную электронную конференцию «Проблемы передачи и обработки информации», 20-25 сентября 2004г., поступила в редакцию 28.12.04 г.
Статья в формате PDF
161 KB...
31 10 2026 15:17:46
Статья в формате PDF
113 KB...
30 10 2026 5:43:36
Статья в формате PDF
498 KB...
29 10 2026 23:51:31
Статья в формате PDF
157 KB...
28 10 2026 7:20:14
Статья в формате PDF
260 KB...
27 10 2026 10:52:40
Статья в формате PDF
131 KB...
26 10 2026 18:37:34
В статье представлены актуальные данные о проблеме урогeнитaльного xлaмидиоза. Рассмотрены современные вопросы эпидемиологии, патогенеза и терапии инфекции.
...
25 10 2026 13:56:15
Статья в формате PDF
104 KB...
23 10 2026 6:38:53
Статья в формате PDF
258 KB...
22 10 2026 10:39:43
Статья в формате PDF
144 KB...
20 10 2026 14:52:47
Статья в формате PDF
124 KB...
19 10 2026 4:41:42
Статья в формате PDF
157 KB...
18 10 2026 21:51:39
Статья в формате PDF
131 KB...
17 10 2026 23:50:36
Статья в формате PDF
131 KB...
15 10 2026 18:53:54
Статья в формате PDF
111 KB...
13 10 2026 8:11:20
Статья в формате PDF
108 KB...
12 10 2026 11:59:21
Статья в формате PDF
98 KB...
11 10 2026 3:35:23
Статья в формате PDF
136 KB...
10 10 2026 5:46:27
Статья в формате PDF
105 KB...
09 10 2026 16:45:44
Статья в формате PDF
96 KB...
08 10 2026 6:27:32
Статья в формате PDF
124 KB...
07 10 2026 3:10:50
На модели экспериментального инфаркта миокарда у крыс на фоне введения препарата лонголайф-IBMED изучены изменения ЭКГ и частоты сердечных сокращений (через 1 час и через 7 суток). Показано, что испытуемый препарат обладает противоишемическим действием, улучшает коронарный кровоток в постинфарктный период, достоверно повышает выживаемость животных.
...
05 10 2026 2:56:45
Статья в формате PDF
112 KB...
04 10 2026 1:58:57
Статья в формате PDF
119 KB...
03 10 2026 20:59:59
Статья в формате PDF
132 KB...
02 10 2026 19:59:10
Статья в формате PDF
101 KB...
30 09 2026 4:58:55
Статья в формате PDF
161 KB...
28 09 2026 1:36:17
Статья в формате PDF
113 KB...
27 09 2026 22:22:21
В статье описаны эксперименты по изучению влияния основных факторов среды на жизнедеятельность жабронога стрептоцефалюса. Установлено, что наиболее оптимальная температура воды для роста и развития рачка и созревания его яиц составляет 15 - 25°С. Этот вид является исключительно пресноводным и чувствительно реагирует даже на небольшое повышение солености (в пределах 1 - 2%о). Однако жаброног способен выдерживать значительный дефицит кислорода в воде (2,5 - 2 мг/л).
...
26 09 2026 15:50:43
Статья в формате PDF
106 KB...
25 09 2026 20:12:49
Статья в формате PDF
127 KB...
24 09 2026 12:49:59
В работе методом дискриминантного анализа исследована взаимосвязь между уровнем метаболизма коллагена и особенностями поведения крыс в тесте «Открытое поле». Обнаружено, что крысы с высокой активностью процессов катаболизма коллагена делают большее число уринаций при тестировании по сравнению с другими животными. В то же время особи с высоким уровнем анаболизма коллагена проявляют в «Открытом поле» повышенную горизонтальную двигательную активность. Учет этих хаpaктеристик поведения и массы тела крыс позволяет предсказывать особенности метаболизма коллагена у животных с точностью до 85%.
...
23 09 2026 4:36:21
Статья в формате PDF
217 KB...
22 09 2026 23:26:45
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
