17.Модель взаємодії технологій в aon. Трирівнева модель.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

18.Грубе та гібридне опт. Мультиплексування, їх канальні плани, застосування.

В сучасних волоконно- оптичних технологіях розроблені такі види спектрального мультиплексування: грубе, щільне і надщільне, які відрізняються кількістю оптичних каналів та оптичним діапазоном.

Грубе спектральне мультиплексування(Coarse Wavelength Division Multiplexing, CWDM) характеризується тим, що відстань між сусідніми каналами дорівнює 20 нм (у деяких випадках 25 нм). спектральному ущільненні.

Щільне оптичне мультиплексування DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). У системах DWDM мультиплексируется до 40 спектральних каналів з розносом довжин хвиль між каналами 0,8 нм.

Зверхщільне оптичне мультиплексування HDWDM (Hyper Dense Wavelength Division Multiplexing), в якому мультиплексуються до 80 спектральних каналів з розносом довжин хвиль 0,4 нм. DWDM і HDWDM властиві:

- використання тільки одного вікна прозорості 1550 нм у межах області посилення EDFA ( 1530-1560 нм);

Системи з HDWDM вимагають випромінювачів із шириною спектра не більше 0,1 нм, а також вузькосмугових демультиплексоров. У цих системах сильніше проявляються дисперсійні спотворення.

На відміну від інших форм WDM технологія CWDM використовує істотно більш широку смугу частот.В CWDM-Системах можуть одночасно працювати до 18 каналів і використовуватися як многомодовые, так і одномодовые волокна. У порівнянні з DWDM-Системами в CWDM-системах довжина волоконних ліній і витрати на побудову мережі, як правило, у кілька разів менше.

Технологія DWDM виявилася незамінною в лініях далекого зв'язку, у яких необхідно передавати величезні потоки інформації на значні відстані, що вимагає застосування оптичних підсилювачів. Крім того, останнім часом активно розвиваються міські мережі й мережі доступу, у яких також доцільне застосування технологій спектрального мультиплексування. У деяких з них не потрібні настільки високі сумарні потоки інформації, які забезпечує технологія DWDM, в цьому разі доцільно застосовувати технологію CWDM.

Для CWDM

Рис.3.6.3- Розподіл довжин хвиль по діапазонах відповідно до рекомендації ITU-T G.694.2

19. Оптичні підсилювачі, їх особливості, призначення, классифікація, параметри, характеристики.

Оптичні підсилювачі забезпечують внутрішнє посилення оптичного сигналу без його перетворення в електричну форму. Існує п'ять типів оптичних підсилювачів :

Підсилювачі Фабрі-Перо. Цей підсилювач подібний до лазерного випромінювача з резонатором Фабрі-Перо, він містить плоский резонатор із дзеркальними напівпрозорими стінками. Підсилювач забезпечує високий коефіцієнт підсилення (до 25 дБ) у дуже вузькому (1,5 Ггц) спектральному діапазоні. Крім цього ці пристрої не чутливі до поляризації сигналу й характеризуються сильним придушенням бічних складових . Підсилювачі Фабри-Перо ідеально підходять для роботи в якості демультиплексоров, оскільки вони можуть завжди бути перебудовані для посилення тільки однієї певної довжини хвилі одного каналу з вихідного многоканального WDM сигналу .

Підсилювачі на волокні, що використовують бриллюэновское розсіювання. Бриллюэновское рассеивание-это рез-ат взаимодействия аккустических фотонов с опт. фотонами, в рез-те чего возникает волна со смещённой частотой, которая распространяется в обратном направлении, это рассеяние узкополосное.Бриллюэновское рассеяние используется в опт. рефлектометрии.

Підсилювачі на волокні, що використовують рамановское посилення. Стимульоване рамановское розсіювання – також нелінійний ефект, що подібно брил.эновскому розсіюванню може використовуватися для перетворення частини енергії з потужної хвилі накачування в слабку сигнальну хвилю. Однак, при рамановском розсіюванні частотне зрушення між сигнальною хвилею й хвилею накачування більше, а вихідний спектральний діапазон посилення ширше, що допускає посилення відразу декількох каналів в WDM сигналі. Більші перехідні перешкоди між посилюваними каналами представляють основну проблему при розробці таких підсилювачів. Рамановское рассеяние исп. в рефлектометрии и в опт. усилителях. Эффективно при малой ширине спектр. каналов.

Напівпровідникові лазерні підсилювачі. Основу таких підсилювачів становить активне середовище, аналогічна тої, котра використовується в напівпровідникових лазерах. Напівпровідникові підсилювачі не одержали настільки широкого застосування, як підсилювачі на примесном волокні. Справа в тому, що напівпровідниковим підсилювачам властиві два істотних недоліки.

Светоизлучающий активний шар має поперечний розмір кілька мікронів, але товщину в межах одного мікрона, що набагато менше ніж діаметр светонесущей частини оптичного волокна. Внаслідок цього більша частина світлового потоку із вхідного волокна не попадає в активну область і губиться, що зменшує КПД підсилювача. Другий недолік має більше тонку природу, коефіцієнт підсилення напівпровідникового підсилювача залежить від неконтрольованого фактора. Можна зменшити цю залежність від поляризації шляхом установки двох лазерів - можливо як паралельне (потрібна пара разветвителей), так і послідовне їхнє підключення. Але це знову приводить до ускладнення конструкції й росту вартості.

Підсилювачі на примесном волокні

Підсилювач типу EDFA є одним з найбільш застосовних ВОУ. Його використання обмежене вікном прозорості 1550 нм. Його використання уможливило створення систем WDM.

Посилення в цьому ОУ відбувається по всій довжині волокна з низькими втратами, легованого редкоземельным металом. Для цієї мети можуть бути використані іони редкоземельных металів, таких як эрбий, гольмій, неодим, самарій, таллий і иттербий. Вони дозволяють створити ВОУ, що працює на різних довжинах хвиль від 500 до 3500 нм. На мал. 2.2 наведена структурна схема підсилювача типу EDFA.

Існує два варіанти підсилювачів EDFA - на основі кварцового волокна й на основі фтористого волокна. Вони дуже схожі один на одного й відрізняються тільки робочим волокном, що легується эрбием.

Основна перевага підсилювача EDFA на основі фтористого волокна в тім, що його вихідна характеристика в області довжин хвиль близько 1540 нм значно ровнее, ніж в EDFA на основі кварцового волокна. Існує, однак, один недолік використання EDFA на основі фтористого волокна. Його коефіцієнт шуму вище, тому що він використовує накачування 1480 нм, а не 980 нм, як це може EDFA на основі кварцового волокна. Використання довжини хвилі 980 нм для накачування при використанні фтористого волокна неефективно через поглинання збудженого стану.