До недавнего времени PMD второго порядка, учитывающая зависимость поляризационной модовой дисперсии от длины волны, оказывала пренебрежимо малое воздействие на характеристики сети. Но после того, как скорость передачи превысила 10 Гбит/с, это явление встало в ряд факторов, ухудшающих характеристики систем передачи. В одномодовых волокнах большой длины явление PMD второго порядка всегда сопровождается с явлением PMD первого порядка. Тем не менее, PMD второго порядка приводит к снижению эффективности системы только при наличии хроматической дисперсии линии связи или при возникновении чирпирования частоты передатчика. PMD второго порядка может иметь тот же порядок величины, что и хроматическая дисперсия, и прямо пропорциональна длине линии в отличие от PMD первого порядка. Поэтому PMD второго порядка в первую очередь учитывают для линий дальней связи. Однако в отличие от хроматической дисперсии PMD второго порядка проявляет стохастический характер.

Статистика распределения вероятности DGD влияет на PMD второго порядка тем сильнее, чем меньше требуемый коэффициент ошибок. PMD второго порядка в какой-то степени зависит от скорости изменения величины DGD с изменением длины волны. Однако гораздо сильнее величина PMD второго порядка зависит от изменения направления основных состояний поляризации на выходе волокна при изменении частоты оптического сигнала.

Нелинейности. Нелинейные эффекты в волоконной оптике подобны нелинейным эффектам в других физических системах (механических или электронных). Они порождают генерацию паразитных гармоник на частотах равных сумме или разности основных частот системы. Эти дополнительные сигналы приводят к непредсказуемым явлениям потерь в оптических сетях связи.

Нелинейность волокна не является дефектом производства или конструкции волокна. Это неотъемлемое свойство материальной среды при распространении в ней любой электромагнитной энергии. Нелинейные эффекты следует учитывать из-за высокой когерентности используемого лазерного излучения. При заданном уровне передаваемой мощности напряженность электрического поля возрастет с увеличением степени когерентности излучаемых волн. Таким образом, в системах WDM с высокой степенью когерентности оптические сигналы даже умеренной мощности могут приводить к нелинейным явлениям.

Нелинейность волокна становится ощутимой, когда интенсивность лазерного излучения (мощность на единицу поперечного сечения) достигает порогового значения. Кроме того, влияние нелинейностей обнаруживается после прохождения сигналом некоторого пути по волокну в зависимости от параметров, конструкции волокна и условий его работы.

Действительно, напряженность электрического поля E распространяющегося оптического сигнала пропорциональна его мощности P , умноженной на квадратичную по полю нелинейную добавку n2 показателя преломления волокна и деленной на эффективную площадь сердцевины волокна Aeff, и может быть представлена в соответствии с формулой 3.3:

,(3.3)

где:

α - затухание в волокне;

β - фаза распространяющейся волны;

γ - коэффициент нелинейности.

Если предположить, что оптическое излучение распространяется в волокне в виде гауссова пучка, то эффективную площадь можно выразить через диаметр модового поля волокна MFD (Mode Field diameter), как показано в формуле 3.4:

.(3.4)

Для волокон со смещенной дисперсией (рек. ITU-T G.653) и с ненулевой смещенной дисперсией (рек. ITU-T G.655) эффективная площадь Aeff приблизительно равна 50-60 мкм2, в то время как для волокна со смещенной дисперсией (рек. ITU-T G.652) она составляет около 80 мкм2. Иногда используют понятие эффективной длины волокна Leff, дающей тот же эффект, что и величина Aeff. Для типичного одномодового волокна Leff составляет 20 км. Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другие статьи по теме

Микропроцессорная система управления объектом Микропроцессорные и информационно-управляющие системы, в настоящее время, стали одним из наиболее дешевых и быстрых способов обработки информации. Практически ни одна область современно ...

Преобразование кодов Коды обнаружения или обнаружения и исправления ошибок применяются в вычислительных машинах для контроля правильности передач информации между устройствами и внутри устройств машины, а также ...

Аппаратная реализация модулярного сумматора и умножителя на базе ПЛИС В настоящее время невозможно представить себе сложную автоматическую систему без того, чтобы ее центральную часть не составляли вычислительные машины, выполняющие функц ...