Главная  Развитие оптической связи 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [ 19 ] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

op,KM


8,5 -0 100 no 560 1000

4F,M5ut/c

Рис. 2.35. Расстояния между регенераторами /р при разных системах передачи

и различных волокнах; /-ступенчатое; 2-градиентное; 3-одномодовое

нципиально для ОК можно получить довольно большие длины регенерационных участков (порядка 80-100 км), но дисперсия резко ограничивает эти возможности. Особенно это 5 проявляется в многомодовых волокнах. Здесь для системы i ИКМ-120 длина участков составляет 12 км. У градиентных ; волокон дисперсионные искажения меньше, и поэтому можно для системы ИКМ-480 применять /р = 30 км. Наилучшие результаты дают одномодовые волокна, у которых /р = 70н-100км для системы ИКМ-1920. Приведенные данные получены для суш;ествуюш;их кварцевых волокон и оптоэлектронной аппаратуры.

Результаты расчета /р для различных систем передачи по многомодовому ступенчатому волокну приведены в табл. 2.6. Из таблицы видно, что при малых скоростях передачи информации (AF=2 Мбит/с) значение /р лимитируется затуханием световодов, а при средних (АР=8,5 Мбит/с) и больших- дисперсией. При AF= 34 Мбит/с практически исключается возможность использования ступенчатых световодов. Для этих систем необходимо применять градиентные, а лучше одномодовые световоды, имеюш;ие малую дисперсию.

Таблица 2.6

Параметр

/р при

скорости передачи.

Мбит/с

Затухание Дисперсия

16 7



2.11. СПЕКТРАЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

Весьма перспективным является спектральное уплотнение- мультиплексирование, при котором в ВС вводится одновременно излучение от нескольких источников, работающих на разных длинах волн, а на приемном конце с помощью оптических фильтров происходит разделение сигналов. Спектральное уплотнение позволяет существенно увеличить пропускную способность ОК и организовать двухсторонюю многоканальную связь по одному волокну.

Возможность построения таких многоствольных систем основывается на сравнительно слабой зависимости коэффициента затухания ОК в пределах используемого спектрального диапазона* от частоты (или длины волн) оптической несущей. Поэтому по одному волоконному световоду подобно многоствольным радиорелейным системам передачи можно организовать несколько широкополосных оптических стволов, увеличив тем самым результирующую скорость передачи информации. Это позволяет обойти ограничение на скорость передачи по одному волоконному световоду, связанное с дисперсионными искажениями.

На рис. 2.36 показана принципиальная схема системы передачи со спектральным разделением оптических каналов. На передающей стороне системы имеется п оптических передатчиков (ОП), излучающих оптические несущие с длинами волн "ki, Х2, Хп- С помощью устройства объединения-мультиплексора М осуществляется ввод различных оптических несущих в один ВС ОП. На приемной стороне в устройстве разделения-демультиплексоре ДМ оптические несущие разделяются в пространстве и поступают на фотоприемник ФД. Таким образом, по одному световоду организуется п спектрально разделенных оптических стволов.

Для объединения и разделения оптических несущих можно использовать различные оптические спектральные устройства, работа которых основана на известных явлениях физической оптики-дисперсии, дифракции, интерференции. В качестве примера на рис. 2.37 показана схема призматического устройства, с помощью которого можно осуществлять как объедине-



Рис. 2.36. Принципиальная схема спектрального уплотнения



Рис. 2.37. Призматическое устройство разделения оптических несущих: / - призма; 2-линза

ние, так и разделение оптических несущих. Основным элементом такого устройства является оптическая призма, в которой за счет дисперсии, т. е. зависимости показателя преломления от длины волны оптического излучения, происходит пространственное разделение (или объединение для обратного направления) оптических несущих. Для примера здесь показано два оптических ствола с несущими Х- и Х- Так как излучение разных длин волн отклоняется призмой на разные углы, то из призмы выходят параллельные пучки разного направления (пунктирные линии) и они поступают в волоконные световоды ВС и ВС- На концах световодов fiC и ВС располагаются фотоприемники при работе устойства в режиме разделения или оптические передатчики при объединении несущих с длинами волн A-i и Я-з-

Призматические устройства объединения и разделения оптических несущих обладают рядом недостатков, из которых следует указать большие габаритные размеры, значительные вносимые потери и высокую стоимость. Для создания систем передачи со спектральным разделением оптических стволов более подходят устройства, работающие на основе явлений дифракций и интерференции. К ним относятся дифракционные решетки, светофильтры и др.

В дифракционных решетках (рис. 2.38) различные оптические волны отклоняются на разные углы и таким образом осуществляется разъединение или объединение несущих.

Широкое применение получили оптические фильтры. Действие их основано на дисперсионных свойствах кварцевого стекла, т. е. зависимости показателя преломления от длины волны и = у)/(А,). При прохождении различных волн через световод с меняющимся значением п они отражаются под различными углами ф; = \1/(«).

Известно несколько модификаций оптических фильтров. Волоконный фильтр представляет собой отрезок световода, параметры сердцевины или оболочки которого (показатель преломления, диаметр) периодически модулированы вдоль оси световода. Такие световоды обладают резко выраженными селективными свойствами: одни волны испытывают отражение, а для других волн фильтр прозрачен (рис. -2.39, а).



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [ 19 ] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

0.0024