Разработка методов и средств рефлектометрии со спектральным разделением по длинам волн для волоконно-оптических систем

• Автор: Слепцов, Михаил Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВАI
Традиционные технологии контроля параметров волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и способы повышения надежности (обзор)

1.1 Тенденция развития рынка волоконно-оптических сетей

передачи
1.2 Обзор технологий, повышающих качество эксплуатации волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП)

1.2.1 Технология резервирования ВОЛП

1.2.2 Мониторинг «темного» волокна

1.2.3 Мониторинг «рабочего» волокна на длине волны 1625 нм

1.3 Рефлектометрия оптических волокон
1.4 Обзор технологии плотного спектрального уплотнения DWDM
1.5 Технические требования к рефлектометру со спектральным ■ •
разделением по длинам волн
1.6 Принципиальные технические решения для проектирования рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн
Выводы к главе
ГЛАВА II
Теоретическая модель работы рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн
2.1 Расчет требуемых спектральных характеристик для рефлектометрии
со спектральным разделением по длинам волн
2.2 Использование EDFA для рефлектометрии со спектральным разделением по длинам волн
2.3 Математическая модель влияния рефлектометрии со спектральным разделением по длинам волн на передачу трафика
Выводы к главе

ГЛАВА III
Экспериментальные исследования работы рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн
3.1 Оборудование для экспериментальной установки
ЗЛЛ Технические характеристики оборудования
К19-8и-2Г/
ЗЛ .2 Технические характеристики блока транспондера ТР-ХТР-

ЗЛ .3 Технические характеристики блока усилителя оптической
мощности
ЗЛ.4 Технические характеристики отладочной платы рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн
3.2 Экспериментальные исследования
3.2Л Эксперимент
3.2.2 Эксперимент
3.2.3 Эксперимент
3.2.4 Эксперимент
Выводы к главе
ГЛАВА IV.
Разработка опытного образца рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн
4.1 Обобщение основных конструктивных особенностей
4.2 Разработка и дизайн корпуса для рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн
4.3 Результаты приемо-сдаточных испытаний на тестовой эксплуатации рефлектометра с частотным разделением по длинам волн
Выводы к главе
Заключение
Список используемой литературы. Приложения

ВВЕДЕНИЕ.
Работа посвящена решению важной проблемы в области повышения качества эксплуатации и надежности волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), а именно, разработке технологии контроля и измерения параметров оптического волокна, которая позволит на ранних стадиях обнаруживать предаварийные ситуации и осуществлять контроль несанкционированного доступа к ВОЛС.
Требование к повышению качества эксплуатации и надежности ВОЛС обусловлено растущим объемом информационного потока (трафиком). Исследования показывают, что это примерно в четыре раза'за восемнадцать месяцев [1, 2]. Это сильно усугубляется дефицитом оптических волокон, отсутствием резервных ВОЛС и низким качеством ВОЛС, построенных десять-пятнадцать лет назад.
Решение проблемы растущего трафика в условиях дефицита оптических волокон было найдено на закате девяностых годов применением технологии спектрального разделения по длинам волн. Позже была освоена технология плотного спектрального уплотнения по длинам волн (DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing). Эта технология позволяет передавать до 175 оптических каналов в диапазоне длин волн 1530 — 1565 нм с расстоянием между каналами в 25 ГГц или 0,2 нм. Максимальная скорость передачи данных в одном канале сейчас составляет 40 Гбит/с, а к 2012 году максимальная скорость будет составлять 100 Гбит/с. Заявления об этом регулярно поступают от ведущих мировых производителей оборудования.
Таким образом, суммарный объем передаваемого трафика уже сейчас может составлять 7 Тбит/с. Но для Российского рынка связи эта цифра пока несколько меньше и составляет 1,6 Тбит/с, что представляется как 40 каналов с шагом 100 ГГц по 40 Гбит/с в каждом канале.
При передачи такого объема информации перерывы в связи недопустимы, так как влекут за собой не только большие финансовые

1.5. Технические требования к рефлектометру со спектральным разделением по длинам волн.
По результатам проведенного анализа существующих технологий повышающих качество эксплуатации ВОЛС. Определено, что наиболее эффективным способом является мониторинг «активного» волокна с использованием технологии спектрального разделения. При этом рабочий диапазон длин волн измерений должен быть в диапазоне 1550 нм, а динамический диапазон измерений должен быть соизмерим с динамическими диапазонами стандартных методов рефлектометрии или рефлектометрией отдельного оптического волокна в кабеле.
Назовем такой метод измерений рефлектометрией со спектральным разделением по длинам волн.
Для определения основных технических характеристик рефлектометра со спектральным разделением по длинам волн определим технические требования к прибору.
К основным техническим параметрам относится:
- динамический диапазон измерений;
- рабочая длина волны измерений;
- разрешающая способность измерений;
- величина мертвой зоны события;
- величина мертвой зоны затухания;
- длительность зондирующего импульса;
- выходная мощность;
- точность определения расстояния;
- точность определения затухания.
Определим критерии оценки этих параметров и составим таблицу с обобщенными техническими требованиями.