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
112 KB...
23 03 2026 9:10:44
Статья в формате PDF
294 KB...
22 03 2026 17:21:41
С использованием метода газоразрядной визуализации (ГРВ) проведено исследование секретов околоушных, подчелюстных и подъязычных больших слюнных желез у 20 больных 2 типом сахарного диабета и 14 пpaктически здоровых людей. Выявлено, что параметры ГРВ-грамм секретов больших слюнных желез у пациентов с сахарным диабетом существенно ниже, чем у относительно здоровых лиц (p ...
21 03 2026 6:35:48
Статья в формате PDF
128 KB...
20 03 2026 15:35:52
Статья в формате PDF
267 KB...
19 03 2026 13:36:53
Статья в формате PDF 352 KB...
18 03 2026 12:12:48
Статья в формате PDF
504 KB...
17 03 2026 20:55:53
Статья в формате PDF
134 KB...
15 03 2026 2:18:16
Статья в формате PDF
119 KB...
14 03 2026 1:12:53
Статья в формате PDF
301 KB...
13 03 2026 4:20:54
Статья в формате PDF
295 KB...
12 03 2026 17:33:16
Статья в формате PDF
325 KB...
11 03 2026 12:11:30
Статья в формате PDF
259 KB...
08 03 2026 14:48:16
Статья в формате PDF
144 KB...
07 03 2026 20:39:10
Статья в формате PDF
127 KB...
06 03 2026 16:51:57
Статья в формате PDF
144 KB...
05 03 2026 1:21:20
Проведены исследования в области экструдирования многокомпонентных смесей из отходов различных производств, предложена технологическая схема линии по получению ДПКТ. Экспериментальные исследования проводились в два этапа и определялись параметры процесса – производительность, мощность сил полезного сопротивления, в зависимости от угловой скорости вращения шнека пресса-экструдера, от температуры экструдируемого материала, от влажности экструдируемой смеси и процентного содержания компонентов смеси.
...
04 03 2026 7:24:14
Статья в формате PDF
305 KB...
03 03 2026 20:30:21
В работе показано, что фундаментальные принципы классической механики и теории поля - принцип наименьшего действия и калибровочная инвариантность полей и электромагнитного поля - есть прямое следствие существования уже в рамках классической физики функции состояния.
...
02 03 2026 15:33:37
Статья в формате PDF
266 KB...
01 03 2026 14:34:50
Статья в формате PDF
109 KB...
28 02 2026 22:44:35
Статья в формате PDF
128 KB...
27 02 2026 13:54:43
Статья в формате PDF
264 KB...
25 02 2026 10:14:18
Статья в формате PDF
112 KB...
24 02 2026 12:14:17
Проведен анализ поведения 380-летних изменений солнечной активности, температуры, осадков, солнечной радиации, штормистости и СО2. Обнаружена тенденция совпадения всех процессов на ветви роста 400-летних изменений. Показано, что основным фактором климатических изменений на Земле является солнечная активность. Для дальнейших сценариев существования человечества в обозримой перспективе, уже не так важно, что лежит в основе глобального повышения температуры, CO2, осадков … Теперь важно искать пути, как снизить риски глобальных климатических изменений на природу, биосферу и экономику. Важно также оценить факторы положительные экономического развития мирового сообщества в целом и России, в частности, вызванные этими изменениями. Показано, что своевременное отслеживание и прогнозирование изменения активности Солнца и вызванных ею земных явлений позволяют снижать экономические риски и выpaбатывать оптимальную стратегию для предотвращения природных катастроф.
...
23 02 2026 9:31:41
Статья в формате PDF
182 KB...
22 02 2026 11:52:19
Статья в формате PDF
254 KB...
21 02 2026 9:59:45
Статья в формате PDF
91 KB...
20 02 2026 16:45:19
Проведен анализ общепринятых учений и научных теорий, имевших широкую аудиторию в вузах и научно-исследовательских институтах прошлого века. Выявлена недостаточность абстpaктной потенции в мыслительной жизни homo sensus, главная альтернатива которой – эмоциональный мир, чувственность и вера. Свойство верить познающего субъекта не носит хаpaктер религиозности, однако имеет общие с ней основания. Роднит религию и научную веру стремление не понять, а принять смутные представления, сулящие сиюминутную пользу и выгоду, объединяет желание увидеть в таинственном и запредельном нечто к себе доброжелательное, освобождающее от мучительного предназначения думать и, следовательно, уводящее от необходимости работать – работать без самообмана, но эффективно и достойно homo sapiens.
...
19 02 2026 22:16:23
Статья в формате PDF
127 KB...
18 02 2026 19:53:31
Статья в формате PDF
274 KB...
17 02 2026 20:59:13
Статья в формате PDF
115 KB...
16 02 2026 20:54:13
Статья в формате PDF
91 KB...
15 02 2026 2:29:24
Статья в формате PDF
111 KB...
13 02 2026 6:10:30
Статья в формате PDF
105 KB...
12 02 2026 1:57:43
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 ::
