67. Призначення, будова та характеристики лінійних регенераторів.

Через определенные расстояния (10...50 км), обусловленные дисперсией или затуханием кабеля, вдоль оптической линии располагаются линейные регенераторы (ЛР). В ЛР сигнал восста­навливается и усиливается до требуемого значения. Структурная схема ЛР приведена на рис.1.

Р ис.1. Структурная схема линейного регенератора

ОЭП – оптикоэлектрический преобразователь

ЭОП – электрооптический преобразователь.

В регенераторе, содержащем два полукомплекта (отдельно для прямого и обратного направлений передачи), оптический сиг­нал преобразуется в электрический. В таком виде он регенериру­ется, усиливается и затем обратно преобразуется в оптический сигнал, который далее передается по ОК (оптический кабель).

В настоящее время ЛР оптических систем строятся по схеме преобразования “свет — ток — свет”, причем процесс регенера­ции осуществляется в электрической части с помощью электронного преобразователя. В принципе возможно применение чисто оптических регенераторов на основе оптических квантовых усилителей.

Оптический кабель подключается к ОЭП приемника через разъемный соединитель. Усиление фототоки осуществляется мало шумящим усилителем, входное сопротивление которого в значительной степени определяется отношением сигнал-шум на выходе ОЭП,

Режим работы лазера должен быть стабилизирован, так как значительное повышение порогового уровня тока инжекции снижает срок службы и приводит к возрастанию шума. Кроме того, порог генерации возрастает со временем и с увеличением температуры перехода. Поэтому в ЭОП передатчике с лазерными диодами предусматривают цепь автоматического регулирования тока смещения лазера. Эффективность ввода энергии в оптическое волокно определяется диаметром сердцевины и числовой апертурой волокна, а также излучающей площадкой и диаграммой излуче­ния источника света.

68. Діапазони розподілу вікон прозорості світловодів.

Для передачи оптических сигналов может быть использован широкий участок спектра, где потери в волокнах достаточно малы. Его принято разбивать на более узкие участки - ра­бочие диапазоны, или окна прозрачности. Первоначально под окна­ми прозрачности понимались участки длин волн вблизи узких ло­кальных минимумов в зависимости потерь от длины волны: 850 нм (1-е), 1310 нм (2-е), 1550 нм (3-е). Постепенно с развитием технологии очистки кварцевого стекла стала доступна вся область малых по­терь от 1260 нм до 1675 нм.

Спектральные диапазоны

O - диапазон	1260... 1360 нм	Основной (Оriginal)
Е - диапазон	1360.. .1460 нм	Расширенный (Ехtended)
S - диапазон	1460... 1530 нм	Коротковолновый (short wavelength)
С - диапазон	1530... 1565 нм	Стандартный (conventional)
L - диапазон	1565... 1625нм	Длинноволновый (long wavelength)
U - диапазон	1625... 1675 нм	Сверхдлинный (ultra-long wavelength)

1998-2000 гг. — создание систем плотного (DWDM) и сверхплотного (HDWDM) спектрального уплотнения;

2000 г. — использование систем „грубого“ спектрального уплотнения (CWDM);

Исторически первыми возникли двухволновые WDM системы, работающие на центральных длинах волн их второго и третьего окон прозрачности кварцевого волокна (1310 и 1550 нм). Главным достоинством таких систем является то, что из-за большого спектрального разноса полностью отсутствует влияние каналов друг на друга. Это способ позволяет либо удвоить скорость передачи по одному оптическому волокну, либо организовать дуплексную связь.

Спектральное уплотнение каналов (англ. Wavelength Division Multiplexing, WDM, букв. мультиплексирование с разделением по длине волны) — технология позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих.

Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность канала, причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну (в обычных линиях используется пара волокон — для передачи в прямом и обратном направлениях).

Современные WDM системы на основе стандартного частотного плана (ITU-T Rec. G.692) можно подразделить на три группы:

- грубые WDM (Coarse WDM — CWDM) — системы с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 16 каналов.

- плотные WDM (Dense WDM — DWDM) — системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 32 каналов.

- высокоплотные WDM (High Dense WDM — HDWDM) — системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.

Частотный план для CWDM систем определяется стандартом ITU G.694.2. Область применения технологии CWDM — городские сети с расстоянием до 50 км. Достоинством этого вида WDM систем является низкая (по сравнению с остальными типами) стоимость оборудования, в следствии меньших требований к компонентам.

Частотный план для DWDM систем определяется стандартом ITU G.694.1. Область применения — магистральные сети. Этот вид WDM систем предъявляет более высокие требования к компонентам, чем CWDM (ширина спектра источника излучения, температурная стабилизация источника и т. д.). Толчок к бурному развитию DWDM сетей дало появление недорогих и эффективных волоконных эрбиевых усилителей (EDFA), работающих в промежутке от 1525 до 1565 нм (третье окно прозрачности кварцевого волокна).