28 Основные параметры wdm

Под волоконно-оптическим линейным трактом (ВОЛТ) понимают комплекс технических устройств, предназначенных для передачи оптического линейного сигнала с определенной длиной волны, компенсации затухания в среде передаче, коррекции искажений сигнала, и обеспечивающих требуемые значения отношения сигнал/шум в аналоговой и коэффициента ошибок цифровой системе передачи.

Внедрение на телекоммуникационных сетях спектрального мультиплексирования каналов (wave-division multiplexing – WDM) потребовало разработки метода анализа параметров WDM линейных трактов, использующих ОУ на оптическом волокне (ОВ) легированном эрбием (erbium-doped fiber amplifiers – EDFA).

К основним параметрам ОУ относят следующие: коэффициент усиления по мощности G, выходная мощность насыщения и коэффициент шума NF. Критерием качества сигнала, передаваемого по оптическому линейному тракту, является оптическое отношение сигнал/шум (ОСШ_о), равное отношению мощности оптического сигнала к мощности оптического шума в спектральном интервале ∆, определяемом «окном» фильтра (демультиплексора) на приемной стороне. Негативным следствием использования ОУ является эффект накопления шума в протяженной линии связи.

Приведем пример расчета длины усилительного участка для следующих исходных данных: L_у = g = 30 дБ, α₁₅₅₀ = 0,25 дБ/км. Откуда

L_у = .

Если в тракте допустимо использование пяти ОУ (допустимое число ОУ ограничивается требуемым значением отношения сигнал/шум), то длина участка регенерации

L_р = (N + 1)*L_у = 6*120 = 720 км.

На вход первого сегмента подается идеальный сигнал мощностью P_in (в таком сигнале присутствует только квантовый шум). До этого же уровня мощности происходит усиление сигнала на каждом усилителе. Однако на каждом новом усилителе линейно будет накапливаться усиленное спонтанное излучение, и на выходе N-го усилителя.

9Основные типы и параметры ом ов – смешенная дисперсия с ненул

Модули для компенсации дисперсии должны удовлетворять ряду требований: малые потери, широкий диапазон, малая величина нелинейных эффектов, малые габариты и вес, малая потребляемая мощность и малая стоимость. Кроме того, желательно также, чтобы величина дисперсии в модуле могла регулироваться. В первых конструкциях модулей компенсации дисперсии использовалось специальное DC волокно (DCF – Dispersion Compensating Fiber). Модули с DC волокнами удовлетворяют только двум из приведенных выше требований: они обладают широкой полосой частот и не потребляют мощность (таблица № 1.5). В настоящее время они являются ключевыми элементами в системах со скоростью передачи 10 Гбит/с (STM-64).

Применение DC волокон наиболее эффективно в «старых» линиях с SM волокнами, однако в них для компенсации потерь, вносимых DC модулями, требуется устанавливать дополнительные оптические усилители. В новых линиях с NZDS волокнами, как показано на рис. 1.39, при той же длине ретрансляционного участка требуется меньше оптических усилителей.

Рис. 1.39. Две линии STM-64 (10 Гбит/с) с длиной регенерационного участка в 240 км. В линии с NZDS волокнами используются два оптических усилителя, а в линии с SM волокнами – три усилителя, так как DC модули вносят дополнительные потери ~ 20 дБ