Влияние поляризационной модовой дисперсии на передачу сигналов
|
|
Рисунок 8 – Эффект расщепления импульсов |
|
|
|
из-за эффекта дифференциальной групповой |
|
|
|
задержки (DGD) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 7 – Причины PMD |
|
Дифференциальная групповая задержка |
|
|
|
||
|
|
DGD: |
|
Нелинейные эффекты
Общие положения
Знание природы и характера проявления нелинейных искажении позволяет выбрать эффективный формат модуляции и разработать оптимальные решения и алгоритмы обработки, ослабляющие деградацию информационных сигналов в реальных оптических линиях связи.
Поляризация |
и |
показатель |
преломления |
связаны |
уравнением |
Максвелла следующим образом:
1.и : дисперсия и нелинейные эффекты не оказывают существенного влияния в процессе распространения сигналов
2.и : нелинейные эффекты преобладают над хроматической дисперсией, т.е. эволюцию сигнала определяют нелинейные эффекты и дисперсия играет малую роль
3.и : дисперсия преобладает при распространении оптического сигнала
4.и : в этом случае дисперсия и нелинейные эффекты воздействуют совместно
распространение оптических сигналов
12
Нелинейные эффекты Керровского типа
Рисунок 9 – Важность межканальных и внутриканальных искажений в ВОСП с различными скоростями в канале и модуляцией OOK
Кклассу межканальных нелинейных эффектов относятся:
• фазовая кросс-модуляция (XPM)
• четырехволновое смешение (FWM)
Кклассу внутриканальных
нелинейных эффектов относятся:
•фазовая самомодуляция (SPM)
•модуляционная неустойчивость внутриканальная XPM (IXPM)
•внутриканальное FWM (IFWM)
13
Фазовая самомодуляция
Фазовая самомодуляция (SPM) – нелинейный эффект, относящийся к эффекту Керра. Такой эффект возникает вследствие зависимости показателя преломления от интенсивности
Влияние SPM зависит от:
•вводимой оптической мощности сигнала;
•длины волны оптического сигнала (чем выше длина волны, тем меньше влияние SPM);
•скорости передачи (чем выше скорость, тем выше эффект SPM);
•эффективной площади моды (чем выше эффективная длина, тем слабее эффект SPM);
•дисперсии волокна (чем меньше дисперсия, тем меньше влияние SPM);
•формата модуляции.
Рисунок 10 – Иллюстрация фазовой самомодуляции (SPM)
14
Внутриканальная фазовая кросс-модуляция
Рисунок 11 – Результат влияния IXPM
Внутриканальное четырехволновое смешение
Рисунок 12 – Результат влияния IFWM |
15 |
Фазовая кросс-модуляция
Фазовая кросс-модуляция (XPM)
является результатом зависимости показателя преломления от интенсивности сигнала
Эффект XPM зависит от ряда параметров:
•вводимой мощности канала (чем выше мощность, тем сильнее влияние XPM);
•количества DWDM-каналов и расстояния между ними;
•дисперсии оптического волокна;
•формата модуляции;
•эффективной площади моды.
16
Четырехволновое смешение
Четырехволновое смешение (FWM) происходит, когда взаимодействие двух или трех оптических волн на разных длинах волн создает новые длины волн, называемые продуктами смешивания или паразитными каналами, на других длинах волн
Паразитные каналы проявляются, когда интенсивность сигнала лазера достигает критической величины
Если три световые сигнала fi, fj, fk совместно
распространяются по ОВ, то они могут генерировать новый четвертый сигнал:
|
|
|
|
|
Эффект FWM появляется в DWDM-системах при |
|
|
|
|
следующих условиях: |
|
|
|
|
• |
при нулевом или низком значении хроматической |
|
|
|
|
дисперсии; |
|
|
|
• |
при уменьшении расстоянии между соседними |
|
|
|
|
каналами; |
|
|
|
• |
при высоком уровне мощности в спектральных |
|
|
|
|
каналах. |
|
Рисунок 13 – Схема образования |
17 |
|
|
|
новых длин волн при эффекте |
|
|
|
|
||
|
|
|
FWM |
|
Эффекты рассеяния
Эффекты рассеяния
Вынужденное Вынужденное рассеяние рассеяние Бриллюэна Рамана (SRS)
(SBS)
Рисунок 14 – Эффект рассеяния Бриллюэна
18
Таблица 2 – Влияния нелинейности на передачу сигналов в ОВ
19
Таблица 3 – Влияние параметров системы и оптического волокна на нелинейные эффекты
20