Квантовые оптические усилители

 

Квантовые усилители разрабатывались для длины волны 1,55 мкм, там где затухание оптического кабеля минимально. Их достоинства, помимо усиления- широкая полоса частот пропускания, низкий уровень шумов.

Использование квантовых усилителей в системах спектрального уплотнения оправдано тем, что они дают возможность усилить сигналы всех оптических несущих без необходимости регенерации сигнала каждой несущей в отдельности.

В таблице 10 приведены параметры оптических усилителей разных типов. Но в настоящее время основными применяемыми квантовыми усилителями в системах WDM являются квантовые усилители на волокнах легированных эрбием, причём, только в окне прозрачности 1530-1560 нм. Параметры оптических квантовых усилителей указанного типа разных компаний производителей даны в таблице 11. В таблице 12 представлены данные квантовых оптических усилителей компании OPTOCOM (Франция).

Таблица 8

Параметры модулей (волокна) для компенсации дисперсии

Компания	Corning	Lucent Technologies	Fujikura Ltd.
Тип модуля	DCM-20	DCM-40	DCM-60	DCM-80	DCM-95	DK-40	DK-60	DK-80	15DC-340	15DC-680
Компенсируемая длина линии^4, км
Дисперсия волокна модуля, пс/нм×км	-329±5	-658±10	-988±10	-1317±15	-1564±15	-680±21	-1020±31	-1360±41	-340±10	-680±10
Наклон дисперсии (D), пс/нм^2	нд	нд	нд	нд	нд	<-1.2	<-1.9	<-2.5	<0.336	<0.726
Вносимое затухание, дБ	<3.2	<5.0	<6.8	<8.6	<10.0	<5.2	<7.0	<8.9	<3.1	<5.0
Эффективность волокна (FOM), пс/нм×дБ	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	>180	>180
Эффективность модуля (FOM)*, пс/нм×дБ	102.8	131.6	145.3	153.2	156.4	130.82	145.72	152.82	>110	>140
Среднее значение PMD, пс	<0.8	<1.1	<1.4	<1.5	<1.6	<0.6	<0.75	<0.9	<1.0	<1.4
Значение PDL, дБ (размах)	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	Нд
Типы выпускаемых модулей	B, C	B, C	B, C	D, C	D, C				F^5	F^5

 

Таблица 8 (продолжение)

Компания	Sumitomo Electric Industries	Fujikura Ltd.
Тип модуля	P-DCFM-20	P-DCFM-40	P-DCFM-60	P-DCFM-80	15DC-1020	15-DC1360	15DSC-340	15DSC-680	15DSC-1020	15DSC-1360
Компенсируемая длина линии^4, км
Дисперсия волокна модуля, пс/нм×км	-340	-680±11	-1020±16	-1360±21	-1020±20	-1360±20	-340±10	-680±10	-1020±20	-1360±20
Наклон дисперсии (D), пс/нм^2	нд	<1.2/0.8	<1.8/1.2	<2.4/1.6	<1.086	<1.446	<-0.6	<-1.2	<1.8	<-2.4
Вносимое затухание, дБ	нд	<4.4/3.7	<6.1/5.1	<7.8/6.7	<6.9	<8.8	<3.7	<5.9	<8.0	<10.1
Эффективность волокна (FOM), пс/нм×дБ	нд	нд	нд	нд	>180	>180	>160	>160	>160	>160
Эффективность модуля (FOM)*, пс/нм×дБ	нд	>155	>167	>174	>150	>155	>92	>115	>128	>135
Среднее значение PMD, пс	нд	<1.0/0.6	<1.2/0.7	<1.4/0.8	<1.7	<2.0	<1.2	<1.7	<2.0	<2.3
Значение PDL, дБ (размах)	<0.1	<0.1	<0.1	<0.1	нд	нд	нд	нд	нд	нд
Типы выпускаемых модулей	S^3	S^3	S^3	S^3	F^5	F^5	F^5	F^5	F^5	F^5

 

Примечания:

*-эффективность модуля определяется отношением дисперсии волокна модуля к вносимому затуханию;

1-по индивидуальному заказу могут поставляться модули с дисперсией волокна до –2040 пс/нм×км (DK-120);

2-параметры вычислены для номинальных значений вносимого затухания

3-размеры модуля S-228×202×41 мм;

4-в предположении что использовано волокно типа G.652;

5-размеры модуля F-230×250×40 мм

6-параметры реконструированы по кривой дисперсии.

 

Таблица 9

Параметры промышленных и рекомендуемых стандартом ММ волокон

Параметры	Corning	Fujikura	ITU-T
Тип, марка или стандарт волокна	50/125	62.5/125	InfiCore 300	InfiCore 600	InfiCore 1000	InfiCore 2000	G-50/125	G-62.5/125	G.651
Рабочие окна, нм	850, 1300	850, 1300	850, 1300	850, 1300	850, 1300	850, 1300	850, 1300	850, 1300	850, 1300
Затухание, дБ/км	850 нм	2.4-2.5	2.8-3.0	<3.0	<2.5	<3.0	<2.5	<2.4	<3.0	<4.0
1300 нм	0.5-0.7	0.6-0.8	<0.7	<0.8	<0.7	<0.8	<0.7	<0.7	<0.2
Прирост затухания при изгибе, дБ/км	850 нм	<0.5	<0.5	<0.5	<0.5	<0.5	<0.5	нд	нд	нд
1300 нм	<0.5	<0.5	<0.5	<0.5	<0.5	<0.5	нд	нд	нд
Диапазон рабочих температур, ^оС	-60…+85	-60…+85	-60…+85	-60…+85	-60…+85	-60…+85	нд	нд	нд
Изменение затухания в диапазоне рабочих температур, дБ/км	<0.20	<0.20	<0.20	<0.20	<0.20	<0.20	нд	нд	нд
Полоса пропуска-ния, Мгц×км	850 нм	400-600	160-200	нд	нд	нд	нд	>400	>200	>200
1300 нм	600-1000	200-600	нд	нд	нд	нд	>600	>600	>200
Длина волны нулевой дисперсии, нм	1297-1316	1332-1354	1332-1354	1297-1316	1332-1354	1297-1316	нд	нд	нр
	0.101	0.097	0.097	0.101	0.097	0.101	нд	нд	нр
Хроматическая дисперсия, пс/нм´км	850 нм	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	<120
1300 нм	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нд	<6
Числовая апертура	0.200±0.015	0.275±0.015	0.275±0.015	0.200±0.015	0.275±0.015	0.200±0.015	нд	нд	0.18-0.24
Групповой показатель преломления	850 нм	1.49	1.496	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нр
1300 нм	1.486	1.487	нд	нд	нд	нд	нд	нд	нр
Профиль показателя преломления	парабола	парабола	парабола	парабола	парабола	парабола	парабола	парабола	парабола
Диаметр сердцевины, мкм	50±3.0	62.5±3.0	62.5±3.0	50±3.0	62.5±3.0	50±3.0	50±2.5	62.5±2.5	50±3.0
Упругость сердцевины, %	<5.0	<5.0	<5.0	<5.0	<5.0	<5.0	нд	нд	нд
Диаметр оболочки, мкм	125±2.0	125±2.0	125±2.0	125±2.0	125±2.0	125±2.0	125±2.0	125±2.0	125±3.0
Упругость оболочки, %	<2.0	<2.0	<2.0	<2.0	<2.0	<2.0	нд	нд	нд
Неконцентричность сердцевины и оболочки, мкм	<3.0	<3.0	<3.0	<3.0	<3.0	<3.0	нд	нд	<6.0
Диаметр покрытия, мкм	245±5	245±5	245±5	245±5	245±5	245±5	245±5	245±5	245±5
Неконцентричность оболочки и покрытия, мкм	<12.0	<12.0	<12.0	<12.0	<12.0	<12.0	нд	нд	нд
Сила снятия покрытия, Н	2.24	2.24	2.24	2.24	2.24	2.24	нд	нд	нд
Перемотка с натяжением, ГПа	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	нд	нд	нд
Параметр динамической усталости, пd							нд	нд	нд
Стандартная длина волокна на катушке, км	1.1-4.4	2.2-8.8	2.2-8.8	1.1-4.4	2.2-8.8	1.1-4.4	нд	нд	нд

 

Таблица 10