Элементная база систем спектрального уплотнения

СВЕТОВОДЫ

В силу значительной дисперсии многомодовые волокна не используются в современных сетях SDH и WDM.

Стандартные волокна со ступенчатым показателем преломления-SSF (рис.5) использовались до настоящего времени очень широко.

Их затухание на λ= 1,55 нм было понижено до 0.22-0.19 дБ/км, но они обладали существенным недостатком-на длине волны λ = 1,55 мкм их хроматическая дисперсия составляла 17÷20пс/нм×км.

При современном использовании их дисперсия может быть скомпенсирована вставками из волокна для компенсации дисперсии (ВКД). В таблице 8 даны параметры таких вставок. Применение вставок дает возможность использовать такой кабель в системах WDМ.

 

 

а) б) в)

Рис. 5. Профили показателя преломления одномодовых оптических волокон: а) с несмещённой дисперсией; б) со смещённой дисперсией (Corning); в) со смещённой дисперсией (Lucent Technologies).

 

Рис. 6. Нелинейный четырёхволновой эффект: 1-спектральные сигналы; 2-сигналы помехи: l_n1 = 2l₁ - l₂; l_n2 = 2l₂ - l₁.

 

 

 

Рис. 7. Хроматическая дисперсия одномодовых волокон в окне 1550 нм.

Дисперсия волокна SSF была нулевой на λ~1,3 мкм. Волокна со смещенной дисперсией DSF имеют нулевую дисперсию на λ = 1,55 мкм, что достигается изменением показателя преломления волокна (рис. 5 б, в), но при их использовании для систем спектрального уплотнения возникают нелинейные эффекты приводящие к появлению паразитных оптических каналов. Этот эффект наиболее сильно проявляется вне точки нулевой дисперсии. Для полезных сигналов с длиной волны λ₁ и λ ₂ возникают сигналы помех (рис. 6).

В силу сказанного были созданы волокна с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF для которых сдвиг нуля дисперсии осуществлен к началу или к концу окна прозрачности 1530-1560 нм. Это достигается незначительным изменением W- образного или треугольного профиля показателя преломления (рис. 5 б, в). Соответствующие кривые дисперсии показаны на рис.7.

Дисперсия таких волокон в окне прозрачности составляет ~2-4 пс/нм×км. Сочетание волокон такого типа NZDSF+ и NZDSF- даёт возможность достичь минимальных хроматических дисперсий без появления сигналов помех. При этом участки между квантовыми усилителями поочерёдно реализуются на волокнах NZDSF+ и NZDSF-. Основные параметры всех видов одномодовых волокон приведены в таблице 9.

При использовании систем STM-64 и STM-256 со скоростями передачи 10-40 Гбит/с важным показателем становится поляризационная модовая дисперсия. Этот показатель, связанный с различием скоростей передачи двух взаимноперпендикулярных составляющих моды.