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
287 KB...
31 08 2026 21:48:26
Статья в формате PDF
174 KB...
30 08 2026 19:49:23
Статья в формате PDF 110 KB...
29 08 2026 22:22:56
Статья в формате PDF
295 KB...
28 08 2026 17:57:26
Статья в формате PDF 108 KB...
27 08 2026 18:20:11
Статья в формате PDF
290 KB...
26 08 2026 15:51:18
Статья в формате PDF
135 KB...
25 08 2026 3:40:36
Статья в формате PDF
109 KB...
24 08 2026 13:30:17
Краниальные брыжеечные лимфатические узлы у новорожденных белой крысы располагаются главным образом вдоль ствола одноименной артерии и отличаются слабо дифференцированной паренхимой. ...
23 08 2026 8:56:37
Статья в формате PDF
102 KB...
22 08 2026 0:58:13
В работе представлены результаты исследования влияния высокоинтенсивных физических факторов электрического поля коронного разряда (ЭПКР), создаваемого установкой «Экран», и некогерентных световых импульсов (НСИ), создаваемых установкой «Стимул» [1, 2], на семена овощных культур, с целью повышения урожайности.
По результатам исследования выявлено, что все использованные в эксперименте режимы высокоинтенсивного физического воздействия на семена овощных культур оказывают стимулирующий биологический эффект при оценке урожайности. Определено, что наиболее эффективными режимами ЭПКР для повышения урожайности овощных культур являются режимы с напряженностью электрического поля 3,5 кВ/см и 5 кВ/см. Выявлено, что наиболее эффективными режимами НСИ для повышения урожайности овощных культур является режим с запасенной суммарной электрической энергией импульсного источника энерго-питания 80 кДж. Показано, что при воздействии на посадочный материал картофеля НСИ с запасенной суммарной электрической энергией 40 кДж наблюдается стимулирование роста, развития, повышение всхожести и сокращение вегетационного периода картофеля. Кроме того, данное физическое воздействие вызывает повышение качества урожая картофеля, т.к. вес и количество крупных и средних клубней в опытной группе значительно больше, чем в контрольной.
...
21 08 2026 19:16:47
Статья в формате PDF
117 KB...
20 08 2026 5:26:17
Статья в формате PDF
126 KB...
18 08 2026 14:13:44
Статья в формате PDF
110 KB...
17 08 2026 12:35:14
Статья в формате PDF
106 KB...
16 08 2026 4:59:22
Статья в формате PDF
262 KB...
13 08 2026 4:21:47
Статья в формате PDF
121 KB...
11 08 2026 18:16:49
Статья в формате PDF
121 KB...
10 08 2026 18:25:24
Изучено изменение количества эритроцитов и состояние их мембран при переезде студентов в новую местность и при адаптации к условиям обучения в вузе. Полученные результаты свидетельствуют о более выраженных качественных изменениях эритроцитов по сравнению с их количественным составом. Это выражается в изменении соотношении эритроцитов по стойкости: преобладание числа низкостойких эритроцитов у городских студентов и средне- и высокостойких – у приезжих, что является свидетельством большей выраженности компенсаторных реакций в группе приезжих студентов.
...
08 08 2026 0:57:16
Статья в формате PDF 284 KB...
07 08 2026 6:23:39
Статья в формате PDF
297 KB...
04 08 2026 0:35:55
Статья в формате PDF
85 KB...
31 07 2026 19:12:51
Статья в формате PDF
142 KB...
30 07 2026 22:29:33
Статья в формате PDF
263 KB...
29 07 2026 20:43:56
Статья в формате PDF
117 KB...
28 07 2026 12:54:44
Применен метод дисперсионного анализа для изучения силы влияния различных комплексных природных факторов на изменчивость длины шишки ели сибирской, произрастающей в Уральской лесорастительной провинции. Показано, что наибольшее влияние на изменчивость длины шишки в этом районе имеют индивидуальные особенности деревьев, долгота местности и высота над уровнем моря.
...
26 07 2026 13:16:48
Статья в формате PDF
149 KB...
25 07 2026 1:43:26
Статья в формате PDF
91 KB...
24 07 2026 8:38:40
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 ::
