- •Введение. Эволюция оптических систем связи
- •1. Оценка характеристик оптических каналов
- •1.1 Оценка OSNR для систем связи
- •1.2 Анализ обобщенной оценки OSNR
- •1.3. Оценка OSNR в когерентных системах связи
- •1.3.1. Шум спонтанной эмиссии оптических усилителей
- •1.3.2. Шум, вызванный нелинейностью среды передачи
- •1.4. Оценка полного значения OSNR для когерентных систем связи
- •1.5. Пример расчета OSNR для когерентных систем связи
- •2. Оптимизация параметров линии
- •3. Задания и методические указания к решению задач
- •Приложение 1. Физические параметры оптических волокон
- •Приложение 2. Характеристики оптических интерфейсов
- •Список используемой литературы
1.3.2. Шум, вызванный нелинейностью среды передачи
Кроме шума спонтанной эмиссии оптических усилителей существенное влияние при работе современных когерентных систем связи оказывает шум, вызванный нелинейностью оптических волокон. В общем виде, мощность данного шума можно представить в следующем виде [5]:
|
pNLI = gNL × Bn , Вт |
|
(1.21) |
где |
– спектральная плотность мощности шума, обусловленного |
||
нелинейными помехами среды. |
|
|
|
В |
формуле (1.21), предполагается, что |
спектральная |
плотность |
мощности равномерная в определенной области и данный шум близок к белому. В общем случае, это не является полностью верным утверждением, но для высокоскоростных каналов с использованием фильтров Найквиста считаем, что величина равномерная.
При использовании EDFA усилителей, мощность шумов, вызванных нелинейностью можно представить согласно формулы [5, 10, 11]:
EDFA |
æ 2 ö3 |
2 |
3 |
|
ln (p 2 × |
|
b2 |
|
× Lэф × Nch2 |
× Rs2 ) |
||||||
|
|
|||||||||||||||
pNL |
» ç |
|
÷ × NS ×g |
|
× Lэф × pin |
× |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
× Bn , Вт |
|
|
|
|
p × |
|
b2 |
× |
3 |
|
|||||||
|
è 3 ø |
|
|
|
|
|
|
Rs |
|
|
||||||
где – количество пролетов в линии; |
Вт |
м |
; |
|
|
|
||||||||||
эф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
– нелинейный коэффициент волокна, |
|
|
|
|||||||||||||
–эффективная длина оптического волокна, км;
–средняя мощность в канале, Вт; пс /км
–дисперсия групповых скоростей, ;
–количество WDM каналов;
–бодовая скорость канала, Гбод.
Оптическая линия передачи обладает собственными нелинейности, поэтому для расчетов можно использовать приведенные в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Параметры волокон (для длины волны 1550 нм)
(1.22)
параметрами параметры,
Тип |
α, дБ/км |
D, |
|
, |
2 |
|
|
2 |
|
волокна |
пс/(нм·км) |
пс2/км |
n2, м |
/Вт |
Aeff, мкм |
|
|
||
SSMF |
≤0,18 |
≤18 |
|
-21,7 |
26∙10-21 |
80 |
|
|
|
LEAF |
≤0,19 |
4 |
|
-3,82 |
21∙10-21 |
72 |
|
|
|
(NZDSF) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент нелинейности |
можно определить следующим образом: |
||||||||
17
