Дисперсия и широкополосность ВОЛС

1.

Дисперсия
и широкополосность ВОЛС
Семенов Б.В.

2.

Дисперсия оптических сигналов в ОВ
1. Виды дисперсий
2. Расчет дисперсий
3. Расчет полной дисперсии оптической линии
4. Расчет широкополосности оптической линии
5. Методы компенсации дисперсии
2

3.

Дисперсия оптических сигналов в ОВ
Рис. 1 – Изменение формы оптического импульса при распространении в ОВ
2
2
out
in
Дисперсия – уширение импульсов (пс):
1
1
0,5
0,5
in
out
Рис. 2 – К определению дисперсии
3

4.

Дисперсия оптических сигналов в ОВ
Рис. 3 – Возникновение битовых ошибок
Постулат 1.
Дисперсия ограничивает предельную длину линии передачи при
заданной скорости передачи данных.
Постулат 2.
Дисперсия ограничивает предельную скорость передачи данных при
заданной длине линии передачи (в нашем примере для корректной
передачи данных на расстояние L2>L1 необходимо понизить
скорость передачи данных).
4

5.

Дисперсия (dispersion)
5

6.

Межмодовая дисперсия
Возникает из-за разной скорости распространения мод и имеет место
только в многомодовых волокнах (MMF).
mod mod уд L, пс
где
mod уд – удельная межмодовая дисперсия волокна (пс/км);
L – длина линии (км).
6

7.

Хроматическая дисперсия
Состоит их двух дисперсий – материальной и волноводной:
chr mat w
7

8.

Хроматическая дисперсия
Состоит их двух дисперсий – материальной и волноводной:
chr mat w
8

9.

Хроматическая дисперсия
Состоит их двух дисперсий – материальной и волноводной:
chr mat w
9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

Требования к широкополосности ВОЛС
13

14.

Дисперсионные свойства оптических волокон
14

15.

Дисперсионные свойства оптических волокон
15

16.

Методы компенсации дисперсии
16

17.

Компенсаторы хроматической дисперсии DCM
17

18.

Компенсатор хроматической дисперсии DCM
18

19.

19

20.

Таблица 2 – Компенсаторы дисперсии на компенсирующем ОВ компании ТелКон
г. Санкт-Петербург (https://www.telcon.ru/equipment/dwdm/dcm/).
Тип DCM
Эквивалентная
длина, км
Суммарная
хроматическая
дисперсия1, пс/нм
Вносимое
затухание2, дБ
TC-DC D10
10
-161
2,1
TC-DC D20
20
-320
2,7
TC-DC D40
40
-641
4,1
TC-DC D60
60
-970
5,5
TC-DC D80
80
-1293
6,9
TC-DC D100
100
-1632
8,4
TC-DC D120
120
-1977
9,8
[1] Без учета потерь на оптических коннекторах.
[2] Значение для длины волны 1550 нм.
20

21.

21

22.

Таблица 3 – Компенсаторы дисперсии на основе решетки Брэгга компании Рrointech
https://prointech.ru/catalog/oborudovanie-sistem-uplotneniya-dwdm/kompensatory-dispersii-dcm/
Средняя
хроматическая
Эквивалентная
дисперсия,
протяженность, км
пс/км
Тип
Метод компенсирования
дисперсии
Максимальные вносимые
затухания, дБ
DCM-B020
Fiber Bragg Grating
-340 ±10
20
≤3
DCM-B040
Fiber Bragg Grating
-670 ±20
40
≤3
DCM-B060
Fiber Bragg Grating
-1000 ±30
60
≤3
DCM-B080
Fiber Bragg Grating
-1340 ±40
80
≤3
DCM-B100
Fiber Bragg Grating
-1680 ±50
100
≤3
22

23.

Параметры и характеристики ОВ
;
24