Волоконно-оптические системы передачи на основе различных способов разветвления оптических сигналов

Группа схем включает в себя одноволоконные оптические системы передачи с оптическими разветвителями, с оптическими циркуля-торами, устройствами спектрального уплотнения, а также фильтрами разделения мод оптического излучения[1]. На рис. 1 показана схема оптической системы передачи с модуляцией сигнала по интенсивности, содержащая блоки оптического передатчика (ОП), оптического приемника (ОП) устройства соединения станционного и линейного кабеля (УССЛК), разъемные соединители (РС), устройства объединения и разветвления оптических сигналов (УОРС).

Оптический передатчик (ОП) содержит преобразователь кода (ПК), преобразующий стыковой код в код, используемый в линии; усилитель (УC), усиливающий электрический сигнал до уровня, необходимого для модуляции полупроводникового лазера (ПЛ); лазерный генератор (ЛГ), включающий в себя устройство термостабилизации и прямой модулятор; согласующие устройства (С) полупроводникового лазера с оптическим волокном.

Оптический приёмник (ОПр) содержит согласующие устройства (С) оптического волокна с фотодиодом; фотодетектор (ФД); малошумящий транзисторный усилитель (У); фильтр (Ф), формирующий частотную характеристику приёмника, обеспечивающую квазиоптимальный приём сигнала; устройство линейной коррекции (ЛК), компенсирующее частотные

Рис. 1 – Волоконнооптическая система передачи с модуляцией по интенсивности искажения электрической цепи на стыке фотодиода и первого транзистора усилителя; решающее устройство (РУ), устройство выделения тактовой частоты (ВТЧ) и преобразователь кода (ПК), преобразующий код линии в стыковой код.

Устройства объединения и разветвления оптических сигналов, в зависимости от типа одноволоконной оптической системы передачи, может представлять собой: оптический разветвитель или циркулятор при работе на одной оптической частоте в обоих направлениях; устройство спектрального уплотнения при работе на разных оптических частотах; модовый фильтр при работе на разных модах излучения оптического волокна[2].

С целью оценки основных характеристик одноволоконной оптической системы передачи можно использовать приближенные соотношения для расчета длины регенерационного участка (РУ)[3].

Максимальная длина регенерационного участка волоконнооптической системы передачи данного типа определяется соотношением(1):

l = Эми - Зэ - ² • ^а РС - ² • ^а усслк - ² • ^а УОРС ,  (1)

^{1                   а} ОВ + ^а НС / ^1с               ’

Где Эми - энергетический потенциал одноволоконной оптической системы передачи , ДБ;

а ов - затухание сигнала на одном километре оптического волокна, ДБ/км;

ауорс - то же, в устройстве объединения и разветвления сигналов, ДБ;

• а усслк - то же, в УССЛК, ДБ;

• а рс, а нс - то же, в разъемных и неразъемных соединителях, ДБ;

l с - строительная длина оптического кабеля, км. При этом:

Эми = Эми ' + 10lg ^ 1 + шор , V Рш )

где Эми’ – энергетический потенциал, ДБ, волоконнооптическая система передачи при отсутствии шума обратного рассеяния излучения в оптическом волокне;

Ршор/Рш – доля шума обратного рассеяния в полном шуме на входе решающего устройства .

Рассчитаем длину регенерационного участка одноволоконной оптической системы передачи первого типа при следующих исходных данных: Эми=35 ДБ, Зэ=6 ДБ, аов=1 ДБ, анс=аусслк=0.1 ДБ, арс=1 ДБ, 1c=2 км[4]. Так по формуле (2), при использовании оптических разветвителей с ауорс=4ДБ:

35 - 6 — 2.1 — 2.0.1 - 2 • 4

l =------------------------= 17.9 км (3)

• 1           1 + 0.1/2