11.2.3.1. Перспективы повышения скорости передачи

Основным препятствием здесь является солитон-солитонное взаимодействие.

До начала широкого внедрения систем передачи на основе мультиплексирования с разде­лением по длинам волн МРДВ (WDM) предполагалось, что на скоростях выше 10 Гбит/с солитон-ные системы будут иметь преимущество перед обычными методами оптической передачи. Однако бурное развитие систем волнового мультиплексирования, начиная с 1995 г., использующих техни­ку компенсации дисперсии - специальные кабели с ненулевой (но небольшой по величине) дис­персией (NZDSF) и плоской дисперсионной характеристикой в области 1530-1565 нм, передвину­ло этот рубеж сначала до 40 Гбит/с, затем до 80 Гбит/с, а сейчас и до 320-640 Гбит/с.

Из рассмотренного выше видно, что для длительностей импульсов источника порядка еди­ниц пикосекунд скорость передачи данных 160 Гбит/с в одном канале является фактически предель­ной (скважность импульсов примерно 2). Дальнейшее увеличение скорости возможно лишь за счет уменьшения длительности генерируемых лазерными источниками импульсов - перехода к фемтосе-кундному диапазону (1О'^|8с). Это увеличивает скважность импульсов (при сохранении периода гене­рации импульса, что важно при использовании тех же типов лазеров) и уменьшает взаимодействие солитонов. Для уменьшения длительности импульса солитона можно использовать эффект многосо-литонного сжатия, описанный выше. Например, уже выбор солитона второго порядка дает, согласно (6-25), возможность сжать исходный 3 пс импульса лазера, используемого в качестве источника в вышеприведенной схеме на рис.6-9, до уровня порядка 0,4 пс (400 фс). Это позволило бы (даже без формирования солитонов с ортогональной поляризацией) получить удвоение скорости передачи данных (320 Гбит/с, битовый интервал 3,125 пс), учитывая, что оптические мультиплексоры (опти­ческие ИС) способны нормально работать на таких скоростях.

Вместе с тем, нужно отметить, что современный уровень развития обычных оптических систем мультиплексирования типа МРДВ позволяет даже при умеренных скоростях мультиплек­сируемых потоков (например, 2,5 Гбит/с - STM-16, или 5 Гбит/с - ОС-96) формировать агрегатные потоки 80 (или 160) Гбит/с при коэффициенте мультиплексирования к=32, 160 (или 320) Гбит/с при к=64 и, наконец, 320 (640) Гбит/с при к=128. Это говорит о том, что в этом направлении ис­пользование чисто солитонных линий связи не дает выигрыша (уже при к=32) по сравнению с обычными оптическими системами на основе SDH/SONET - WDM/DWDM. Учитывая же необхо­димость обеспечить и поддерживать в системе определенную пороговую мощность, требуемую для генерации и сохранения солитона, можно констатировать, что эра солитонных линий связи может кончится, так и не начавшись.

Конечно, солитонные линии связи могут также использовать технику мультиплексирова­ния WDM, однако учитывая высокий уровень мощности генерации солитонов, требуемый в соли­тонных системах, и высокий уровень нелинейных эффектов, создать волокно с плоской в широ­ком диапазоне длин волн дисперсионной характеристикой (а значит и гарантировать приемлемо

большой коэффициент мультиплексирования) будет, видимо, достаточно сложно, хотя и можно фантазировать о создании солитонных WDM систем с коэффициентом мультиплексирования к=32 и скоростью солитонного сигнала в одном канале 80 Гбит/с.