3.1.2 Волоконнооптическая система передачі, заснована на використанні поділу різнонаправлених сигналів за часом.

У другій групі схем для поділу різнонаправлених сигналів за часом використовуються оптичні розгалужувачі, перемикачі й оптичні підсилювачі (ОУ). У схемі одноволоконної оптичної системи передачі сигналу з модуляцією по інтенсивності, на відміну від першої групи схем, замість пристрою об'єднання й розгалуження оптичних сигналів використані пристрої оптичного перемикання УОП (рис. 3.2).

Будемо розглядати пристрої оптичного перемикання двох варіантів – оптичні перемикачі (П) і з'єднання оптичного розгалужувача ОР з оптичним підсилювачем ОУ. Керуючий сигнал надходить у першому випадку на керуючий вхід перемикача, у другому – по ланцюгу керування напрямком оптичної хвилі накачування оптичного підсилювача

Максимальна довжина регенераційної ділянки для другої групи схем визначається співвідношенням:

,де уоп – загасання сигналу в УОП, ДБ;

Эми” – енергетичний потенціал одноволоконнооптической системи передачі,

обумовлений співвідношеннями:

Эми”=Эми’ при використанні оптичних перемикачів (Эми’-

енергетичний потенціал звичайної волоконнооптической системи

передачі з урахуванням спеціального кодування).

1) Эми”=Эми'-10lg(1+Ршоу/РШ) при використанні оптичного розгалужувача з оптичним підсилювачем, де Ршор і Рш – потужності еквівалентного шуму на вході оптичного приймача й шуму оптичного підсилювача на його виході, ДБ.

Загасання сигналу в пристрої оптичного перемикання визначається співвідношеннями:

1) уоп=п при використанні оптичного перемикача, де п – загасання сигналу в оптичному перемикачі;

уоп= ор-коу при використанні оптичного розгалужувача з оптичним підсилювачем, де Коу – коефіцієнт підсилення ОУ, ДБ.

Довжина регенераційної ділянки l2 для наведених вище значень параметрів апаратури й використанні оптичних перемикачів (уоп=3.5ДБ), згідно з формулою (2.3), становить:

На вартість одноволоконнооптической системи передачі другої групи суттєво впливає вибір типу пристрою оптичного перемикання, особливо у випадку використання оптичних підсилювачів. Надійність волоконнооптической системи передачі цієї групи, на відміну від розглянутої вище, суттєво залежить від надійності пристрою оптичного перемикання у випадку застосування оптичного підсилювача, тому що для накачування таких підсилювачів застосовуються напівпровідникові лазери.

3.1.3. Волоконнооптическая система передачі, на основі використання різних видів модуляції

Третя група схем одноволоконних оптичних систем передачі заснована на ви

користанні різних видів модуляції оптичних і електричних сигналів. І відповідних методів обробки сигналів з метою усунення взаємного впливу різнонаправлених сигналів.

У схемі цієї групи (рис 3.3) застосовані когерентні методи передачі й приймання оптичного сигналу, амплітудна ( для одного напрямку передачі) і частотна ( для іншого напрямку) модуляція сигналу. На відміну від волоконнооптической системи передачі першої групи (рис 3.1), оптичні передавачі – когерентні (КІП) і містять системи стабілізації оптичної частоти й формування вузької лінії випромінювання (СЧУЛ) і блоки, що забезпечують обробку сигналів із заданою модуляцією.

У когерентних оптичних приймачах (Копр) використовується місцевий лазерний генератор (МЛГ) з вузькою лінією випромінювання й пристрій автоматичного підстроювання його частоти (АПЧ), оптичний суматор (ОС), підсилювач проміжної частоти (УПЧ), а також демодулятор (ДМ), амплітудний або частотний, залежно від виду модуляції прийнятого сигналу. У такій схемі досягається максимальна довжина регенераційної ділянки.

Крім того можлива інша схема одноволоконної оптичної системи переда

чі третьої групи, у якій в одному напрямку передачі використана модуляція по інтенсивності, а в іншому – когерентна модуляція ( ЯКІ-АМ або ЯКІ-ЧМ) оптичного сигналу.

На рис. 3.4 наведена схема, у якій використана модуляція по інтенсивності оптичних сигналів електричними сигналами, описуваними ортогональними (на тактовому інтервалі) функціями. На відміну від волокон-нооптической системи передачі першої групи (рис. 3.1), оптичні передавачі таких систем містять генератори ортогональних сигналів (ГОС1 і ГОС2), а в оптичних приймачах використані кореляційні демодулятори (КДМ). Для підстроювання генератора ГОС2 використовується выделитель ортогонального сигналу (ВОС) і компаратор (КОМУ).

Для передачі інформаційного сигналу може бути використана частота, що піднесе, розташована вище діапазону частот, де несуттєвий вплив зворотного розсіювання в оптичному волокні на характеристики одноволоконної оптичної

системи передачі (вище 200 Мгц). Таким чином, усувається шум зворотного розсіювання й тим самим підвищується енергетичний потенціал. На відміну від волоконнооптической системи передачі першої групи, у даній системі використовуються генератори частоти, що піднесе, смугові фільтри й пристрою відновлення частоти, що піднесе.

Максимальна довжина регенераційної ділянки одноволоконної оптичної системи передачі третьої групи визначається вираженням:

д е:

n=11;22;33;

Э11’= Экои-Ам, Э22’= Экои-Чм, Э33’=Эми’ – енергетичний потенціал когерентних волоконнооптической системи передачі з амплітудною й частотною модуляцією й волоконнооптической системи передачі з модуляцією по інтенсивності.

На відміну від розглянутих вище одноволоконних оптичних систем передачі першої й другий груп, системи даної групи можуть бути несиметричними, а максимальні довжини регенераційних ділянок для передачі в різних напрямках – різними. Зокрема Э11’більше Э33’ на 10..15 ДБ, а Э22’ більше Э11’ на 3 ДБ.

Довжина регенераційної ділянки для напрямку передачі, де використовується ЯКІ-АМ (Э11’=45ДБ) становить:

Вартість когерентних напівпровідникових лазерів і систем стабілізації частоти лазерів, використовуваних у волоконнооптических системах передачі третьої групи, поки ще висока, що в значній мірі обмежує область застосування одноволоконних оптичних системах передачі з використанням когерентних методів передачі й обробки сигналу. Показники надійності визначаються головним чином надійністю роботи напівпровідникових лазерів і систем стабілізації їх частоти.