Оптические средства сопряжения. Практикум

RD Dволокон Dкомпенсаторов Dсетевых элементов ,

т.е. из дисперсии волокон, через которые проходит канал, компенсирующей дисперсии на каждом участке волокон, паразитной дисперсии сетевых оптических элементов. При расчете RD должна учитываться девиация дисперсии в каждом сегменте волокна, в каждом компенсаторе дисперсии и, при необходимости, в сетевых элементах ONE на различных волнах по формулам:

для дисперсии в волокне μF + 3σF и μF - 3σF, где μF – среднее значение, σF – стандартное отклонение;

для совокупной дисперсии (компенсатор + волокно)

F C 3 F2 C2 1/ 2 и F C 3 F2 C2 1/ 2 , где коэффициент 3 вы- бран среднестатистическим для 1000 оптических каналов (он может быть 2 для 1-50 каналов или 4 для каналов с числом до 30 000).

Накопление поляризационной модовой дисперсии оценивается максимальной величиной группового времени задержки:

где: DGDMAXlink – максимальное групповое время задержки в оптическом канале (пс); DGDMAX F – максимальное групповое время задержки в цепочке волокон-

ных световодов (пс), через которые проходит канал; S – фактор согласования Максвелла (оценивается в пределах 3 - 4,6); PMDCi – поляризационная модовая дисперсия (пс) i – компоненты (сетевого элемента).

Для рассматриваемого примера совокупная дисперсия оптического волокна G.652 на короткой волне 1531,12нм при общей длине волокна 475км составит минимум 7455пс/нм и максимум 8122пс/нм. На средней волне диапазона 1546,92нм дисперсия составит минимум 7916пс/нм и максимум 8563пс/нм. На самой большой длине волны диапазона 1562,23нм дисперсия составит минимум 8352пс/нм и максимум 8980пс/нм. Типовые значения дисперсии компенсаторов представлены в таблице П5.3.

Таблица П5.3. Характеристики дисперсии модулей DCM на 40 и 80км

Значение хроматической дисперсии для ROADM и PXC находится в пределах ±30пс/нм.

51

Остаточная дисперсия RD для оптического канала на волне 1531,12нм может быть определена суммой:

RDmin=7455+2×(-639)+5×(-1278)+4×(-30) = -333пс/нм;

RDmax=8122+2×(-607)+5×(-1215)+4×30 = 953пс/нм.

Аналогично определяется дисперсия для других оптических каналов (табл. П5.4). Однако этот результат не является окончательным. Необходимо учесть статистический разброс величины дисперсии в строительных длинах кабеля, в компенсаторах дисперсии и в сетевых элементах ONE.

Таблица П5.4. Пример результата расчета остаточной дисперсии RD

В таблице П5.5 представлены исходные данные по среднему значению дисперсии и его девиации для строительных длин кабеля 5км и компенсаторов дисперсии на 80км (данные для компенсаторов 40км и сетевых элементов PXC, ROADM не используются из-за малой величины девиации их дисперсии).

Таблица П5.5. Среднее значение и девиация дисперсии

При общей длине оптической линии 475км число строительных длин 95=475км/5км. Среднее значение дисперсии составит 95×82,7пс/нм = 7856,5пс/нм. Стандартная девиация вычисляется √95 ×1,68пс/нм = 16,4пс/нм на волне 1531,12нм. На этой же волне средняя величина компенсатора дисперсии составит 5×(-1246пс/нм) = -6230пс/нм и девиация √5 ×10,5пс/нм = 23,5пс/нм.

С учетом статистического разброса дисперсии окончательный результат RD можно представить:

RDmin= 7856,5+2×(-639)+(-6230)+4×(-30)-3×(16,42+23,52)1/2=143пс/нм

RDmax= 7856,5+2(-607)+(-6230)+4×30+3×(16,42+23,52)1/2=618пс/нм.

Остальные результаты представлены в таблице П5.6.

52

Таблица П5.6. Остаточная дисперсия оптических каналов из конца в конец

Пример вычисления параметра DGDMAXlink приведен ниже. Для максимального значения дисперсии поляризованной моды волокна G.652 0,5пс/√км на

длине 475км получено значение DGD: 0,5×√475=10,89пс. Значение S=3. Значение DGD для ROADM и OM, DOM равно 1пс, для PXC равно 3пс.

DGDMAXlink=[(10,89)2+32(12+32+12+12+32+12)]1/2=17,8пс.

П5.3. Определение результирующих поляризационно-зависимых потерь при каскадировании сетевых элементов

Среднее значение поляризационно-зависимых потерь PDLM при числе оптических сетевых элементов NONE>>1 оценивается через соотношение:

где i – число сетевых элементов ONE, П=3,14.

Максимальное значение поляризационно-зависимых потерь PDLMAX оценивается через соотношение:

где S – фактор согласования Максвелла. При числе сетевых элементов i менее 5 максимальное значение PDLMAX вычисляется прямым суммированием PDLi.

В рассматриваемом примере PDL для ROADM составляют 1дБ, для PXC 1,5дБ, для оптических усилителей 0,5дБ на каждый, для OM и DOM по 0,25дБ, величина S=3.

PDLMAX 3 2,9 8,7дБ .

53

П5.4. Выводы

Рассчитанные характеристики оптического канала необходимо сравнить с некоторыми стандартными одноканальными интерфейсами многоканальных оптических систем, например, соответствующих рекомендациям МСЭ-Т G.698.1 (DN100L-2D2(C)F и G.959.1 (P1L1-2D2). Такое сравнение показывает,

что рассчитанные характеристики укладываются в нормированные значения интерфейсов по величине максимальных потерь мощности, по величине допустимой (остаточной) дисперсии, по максимальной допустимой DGD и т.д. Однако OSNR не укладывается в заданный норматив и требуется применение корректора FEC.

54

Владимир Григорьевич Фокин

ОПТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СОПРЯЖЕНИЯ

Практикум

Редактор: К.Е. Заславский Корректор: В.В. Сиделина

Подписано в печать 16.05.2013г.

Формат бумаги 60х84/16, отпечатано на ризографе, шрифт №10. изд.л. 3,4 заказ № 43, тираж 100. СибГУТИ.

630102, Новосибирск, ул. Кирова 86