Влияние хроматической дисперсии при выборе оптимальной длины регенерационного участка на волоконно-оптической линии связи

• Автор: Зелютков, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с.

Глава 1. Основные положения для уточнения методики определения хроматической дисперсии при передаче сигналов по ОВ 0-652 и 0-655 МСЭ

1.1 Постановка задачи.

1.2 Уточнение исходных данных, связанное с определением хроматической дисперсии в одномодовом оптическом волокне с учетом форматов модуляции.
1.3 Основы распространения сигналов (в форме гауссовского импульса) по ОВ с учетом форматов модуляции.
1.4 Решения, полученные рядом авторов, их недостатки и уточнения в работе,основанные на уточненных исходных данных
1.5 Рекомендации по уточнению методики расчета хроматической дисперсии в одномодовом ОВ по определению допустимой длины участка РГУ.
1.6 Выводы.
Глава 2. Исследование влияния начальной линейной частотной модуляции и определение длины участка регенерации.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Основные положения по распространению гауссовского импульса при наличии начальной линейной частотной модуляции при различных форматах модуляции.
2.3 Определение длины РГУ для 3-го окна прозрачности при наличии хроматической дисперсии и начальной линейной модуляции.
2.4 Возможности использования начальной линейной модуляции для ВОСП-СР.
2.5 Методика определения длины РГУ для ВОСП-СР с учетом начальной линейной модуляции.
2.6 Выводы.
Глава 3. Использование фазовой самомодуляции для реализации передачи гауссовского импульса по ОВ.
3.1 Постановка задачи.
3.2 Методика по расчету совместного действия дисперсии групповых скоростей и фазовой самомодуляции.

3.3 Методика по расчету длины РГУ при совместном действии дисперсии групповых скоростей, начальной линейной и фазовой самомодуляции при ВОСП-СР.
3.4 Выводы.
Глава 4. Методика по расчету отношения сигнал/шум и вероятности ошибки для ВОСП-СР.
4.1 Постановка задачи.
4.2 Рекомендуемые решения по уточненной методике.
4.3 Разработка уточненной методики определения допустимого значения ООСШ для систем ВОСП-СР.
4.4 Уточненная методика расчета отношения сигналшум в оптическом и электрическом кагналах.
4.5 Упреждающая коррекция ошибки.
4.6 Предложения по внедрению ВОСП-СР с примерами уточняющих расчетов.
Выводы.
Заключение.
Список литературы.
Приложения:
1) акты внедрения,
2) положительные решения по заявкам на изобретения.

Диссертационная работа посвящена уточнению передаточных характеристик одномодовых волокон волоконно-оптических линий связи (затуханию, дисперсии) и части нелинейных эффектов при переходе на высокие скорости передачи (10-40 Гбит/с) при внедрении спектрального уплотнения ВОСП-СР, корректировке допустимых длин регенерационных участков в зависимости от вида модуляции и самофазовой модуляции.
Широкое внедрение волоконно-оптических линий на сети Российской Федерации (РФ) требует использования оптических кабелей с одномодовыми оптическими волокнами разного типа на магистральном, внутризоновом, городском и сельском-участках сети (транспортной сети и сети доступа) с перспективой внедрения на всех участках сети плотного спектрального уплотнения (DWDM) ВОСП-СР.
Актуальными научными задачами в этом случае являются решения по оптимальному определению длины регенерационных участков на различных типах ОВ с учетом дисперсионных и нелинейных параметров, при которых обеспечивается организация большого числа каналов без ущерба экономическим характеристикам, связанным с переустройством волоконно-оптических линий связи (изменением расстояния между усилителем и регенератором). В известных работах Дж. Гауэра [14 ],
Г. Агравала [13,16 ], А.Жирара [96 ], А.Б. Иванова [31 ], P.P. Убайдуллаева [36], В.Н. Листвина и др. [1-30] рассматриваются физические процессы, протекающие при распространении сигналов по оптическому волокну (ОВ). Фундаментальные основы оптических волноводов исследованы в монографиях Д. Маркузе, Х.Г. Унгера, Г. Агравала, А. Снайдера и Дж. Лав, Дж. Гауэра и др [1-30 ]. В приложении к технике оптической связи теория получила развитие в работах Е.М. Дианова, Н.А. Семенова, И.И. Гроднева, А.С. Беланова, Т.А. Черенкова, Алексеева Е.Б., Шарафутдинова P.M., Снегова А.Б. и др.
[1-142].
Несколько причин ограничивают широкое применение на стандартном оптическом волокне G-652 спектральное уплотнение по длине волны:
1. Затухание
2. Хроматическая дисперсия
3. Поляризационная дисперсия
4. Нелинейные эффекты
Согласно исследованиям [16 ] показано, что определяющим фактором при определении длины усилительного или регенерационного участка до скорости передачи 6 Гбит/с играет затухание в ОВ и лишь при скоростях выше 6 Гбит/с определяющим фактором при определении длины регенерационного участка является хроматическая
Учитывая исходные данные и ограничения по значению хроматической дисперсии, получаем по двум форматам (Таблица 19):
Таблица
В, Гбит/с 10
БВН Ь, км 28,8 1,87
50% ВН Ь, км 7,2 0,45
При значении:
Ь = 0,767Ьд получим для скоростей 10 Гбит/с и 40 Гбит/с значение дисперсионной
длины и допустимой длины при потере по амплитуде сигнала в 1 дБ (таблица для ОВ 0-652СТ>)(Т аблицы 20-23)
Таблица 20 для ОВ в-652С,0
В,Гбит/с Т0, пс в п°2/ /км Ьд, км Ь, км ИК/ Ь. , КЬ, ам "„=0,5
10 35,36 21,7(1.55) 57,6 44,2 11,0
40 8,84 21,7(1.55) 3,6 27,6 0,70
Таблица 21 для ОВ 0-655 В,С
10 35,36 4,46 280,3 215 53,8
40 8,84 4,46 17,5 13,4 3,4
При значении:
Ь = 1,25Ьд получим для скоростей 10 Гбит/с и 40 Гбит/с значение дисперсионной длины при потере сигнала в 2 дБ (Таблицы [ 22 - 23])
Таблица
Для ОВ 0-652 С,Б
В,Гбит/с Та ,пс А- "с%» Ьд, км Ь, кмОТ^ Ь,км 0
10 35,36 21,7(1.55) 57,6 72
40 8,84 21,7(1.55) 3,6 4,5 1Д