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
119 KB...
15 04 2024 1:17:20
Статья в формате PDF
113 KB...
14 04 2024 9:16:17
Статья в формате PDF
112 KB...
13 04 2024 22:49:39
Статья в формате PDF
131 KB...
12 04 2024 23:33:40
Статья в формате PDF
108 KB...
11 04 2024 7:59:21
Статья в формате PDF
124 KB...
10 04 2024 8:56:25
Статья в формате PDF
98 KB...
09 04 2024 21:32:49
Статья в формате PDF
103 KB...
08 04 2024 21:31:42
Статья в формате PDF
630 KB...
06 04 2024 9:54:39
Статья в формате PDF
101 KB...
05 04 2024 21:48:42
Статья в формате PDF
153 KB...
04 04 2024 4:32:29
Статья в формате PDF
273 KB...
03 04 2024 2:15:45
Статья в формате PDF
263 KB...
02 04 2024 23:54:37
Статья в формате PDF
146 KB...
01 04 2024 10:35:38
Статья в формате PDF
98 KB...
31 03 2024 15:19:27
Статья в формате PDF 110 KB...
30 03 2024 22:29:16
Статья в формате PDF
274 KB...
29 03 2024 15:38:21
Получены закономерности взаимного влияния концентрации по 22 видам загрязнения семи родников, отобранных для исследования моделированием взаимосвязей между факторами. Дана полная корреляционная матрица монарных (на основе рангового или рейтингового распределения) и бинарных (между парами взаимно влияющих факторов) связей. Коэффициент функциональной связности равен сумме коэффициентов корреляции, разделенной на произведение числа строк на количество столбцов. Этот статистический показатель для всей сети родников применим при сопоставлении разных территорий. Первое место как влияющий параметр занимает общее микробное число, а как зависимый показатель – цветность. Анализ всех 484 моделей показал, что высокой предсказательной силой обладают слабые и средние факторные связи. Они же зачастую приводят к научно-техническим решениям мировой новизны на уровне изобретений.
...
28 03 2024 18:22:18
Статья в формате PDF
121 KB...
27 03 2024 0:50:14
Статья в формате PDF
108 KB...
26 03 2024 4:19:21
Статья в формате PDF
136 KB...
25 03 2024 4:15:27
Статья в формате PDF
311 KB...
24 03 2024 11:30:59
Статья в формате PDF
109 KB...
23 03 2024 0:39:22
В статье описана и исследована методами математической статистики хронологическая аномалия космонавтики. Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала. Метод исследования, применяемый в работе, преимущественно основан на статистическом анализе хронологии при помощи параметризации дат событий и проверки соответствующего критериального свойства. Используются параметры: условные номера дней с начала летоисчисления N, с начала года n и год Г. Основными информативными параметрами являются интервалы времени между событиями.Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала.
...
22 03 2024 20:55:53
Статья в формате PDF
139 KB...
21 03 2024 7:37:45
Статья в формате PDF
97 KB...
19 03 2024 20:14:30
Статья в формате PDF
115 KB...
18 03 2024 16:11:36
Статья в формате PDF
115 KB...
17 03 2024 5:29:46
Статья в формате PDF
131 KB...
16 03 2024 0:44:14
Статья в формате PDF
154 KB...
14 03 2024 22:47:56
В статье отражен анализ работы котельного агрегата ТП-13/В, работающего на смеси природного и доменного газов, выявлены основные недостатки его работы. Также предложены мероприятия, позволяющие повысить эффективность котельного агрегата и решить некоторые проблемы, связанные с его работой. Рассмотрена целесообразность внесения предложенных изменений.
...
13 03 2024 8:23:19
Статья в формате PDF
133 KB...
12 03 2024 12:56:55
Статья в формате PDF
111 KB...
11 03 2024 0:51:50
Статья в формате PDF
110 KB...
10 03 2024 18:29:51
Статья в формате PDF
104 KB...
09 03 2024 11:54:17
Статья в формате PDF
432 KB...
08 03 2024 18:21:52
Статья в формате PDF
92 KB...
07 03 2024 6:53:21
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 ::
