Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи - файл n6.doc

Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи
скачать (10584.5 kb.)
Доступные файлы (6):
n1.doc3136kb.13.07.2005 14:54скачать
n2.docскачать
n3.doc2080kb.08.07.2005 07:30скачать
n4.doc463kb.08.07.2005 08:16скачать
n5.doc300kb.22.06.2007 14:58скачать
n6.doc2014kb.09.07.2005 12:01скачать

n6.doc

  1   2   3   4
Волокно типа True Wave имеет гладкую и пологую зависимость хроматической дисперсии от длины волны (рис. 6.19), благодаря чему обеспечивается эффектив­ное подавление четырехволнового смешения.


Рис. 6.19. Зависимость коэффициента дисперсии различных типов волокон

от длины волны
Волокно ALL WAVE отличается от всех остальных типов ОВ тем, что в нем удалось устранить пик затухания на длине волны 1400 нм, обусловленный нали­чием гидроксильной группы ОН. Благодаря этому, кроме 2ОП (1280...1325 нм), ЗОП (1530...1565 нм), 4ОП (1580...1625 нм) волокно All Wave может работать и в пятом окне прозрачности — 5ОП (1350...1450 нм). На рис. 6.20 представлена зави­симость коэффициента потерь от длины волны, а в табл. 6.2 — характеристики этого волокна.

Здесь затухание 0,27 дБ/км относится к длинам волн 1350—1400 нм




Рис. 6.2О. Зависимость коэффициента затухания волокна ALL WAVE

от длины волны



1 В кабелях фирмы LUCENT TECHNOLOGIES. Согласуйте значения этого пара­метра с вашим производителем.

2 Конструктивный параметр соответствует вкладу США в материалы IЕС

SC86A/WG1, Method I, September 1997.

Одномодовые волокна компании CORNING

Одним из методов снижения вредного воздействия нелинейных оптических эффектов является снижение плотности мощности путем увеличения эффектовной площади сечения оптического волокна Аэфф. Промышленное производство одномодовых ОВ с повышенным значением Аэфф первой освоила компания COR­NING Это волокно типа LEAF™. Кроме большого значения Аэфф = 72 мкм2, оно имеет низкую дисперсию и низкое затухание при изгибе, а также высокие показа­тели остальных параметров, которые приводятся ниже.

Затухание: < 0,25 дБ/км в диапазонах 1530...1565 и 1580...1625 нм. Потери при изгибе: один виток диаметром 32 мм в указанных диапазонах не превышает 0,5 дБ, диаметр медового пятна от 9,2 до 10 мкм; полная дисперсия: от 2,0 до 6,0 пс/нм. км в диапазоне 1530...1565 нм и от 4,5 до 11,2 пс/нм. км в диапазоне 1565...1625 нм; поляризационная модовая дисперсия PMD = 0,08 пс/; внеш­ний диаметр волокна без защитной оболочки — d2 = 125 +1 мкм, с защитным по­крытием — 245 +5 мкм.

Волокно компании CORNING типа SMF-28™ предназначено для применения в различных системах связи, в том числе кабельного телевидения. Оно опти­мизировано для работы в диапазоне 2ОП (1280...1330 нм), однако может быть с успехом применено и в диапазоне ЗОП. Основные технические характеристики одномодового волокна SMF-28™ следующие:

Фирма CORNING производит улучшенный тип этого волокна — SMF-28™ с Duraclad. В нем применяется стекло с двуокисью титана в наружном слое. Эта до­полнительная оболочка позволяет повысить оперативность и качество операции зачистки волокна при концевой заделке.

В 2001 году компания CORNING разработала и начала производство одномо­довых волокон SMFe™ [96]. Это волокно является аналогом волокна ALLWAVE производства компании Lucent Technologies. Оно имеет низкое затухание в облас­ти 1360—1460 нм, соответствующее водяному пику ОН, а также и во всем диапа­зоне длин волн 1260—1625 нм (на пике гидроксила ОН — = 0,31 дБ/км). Кривая затухания имеет гладкую и монотонную зависимость от длины волны.

К настоящему времени совершенствование ОВ по такому параметру, как коэф­фициент затухания, практически подошло к теоретическому пределу (0,14 дБ/км). Японская компания Sumitomo Electric Industries разработала технологию, позво­лившую получить оптическое волокно с = 0,151 дБ/км при эффективной площади сечения Aэфф =112 мкм2 [97]. Остальные оптические параметры этого волок­на следующие: диаметр медового поля MFD = 11,9 мкм, коэффициент дисперсии



Для магистральных сетей созданы оптические волокна с очень высокими пара­метрами, которые регламентированы нормами МСЭ-Т Рек. G.655. Единственный недостаток ОВ этого типа — весьма высокая стоимость. Для решения дилеммы «высокие параметры (малое затухание и коэффициент дисперсии) при приемлемой стоимости» в 2003 году был разработан ряд типов оптических волокон с про­межуточными значениями параметров. В табл. 6.3 представлены параметры ново­го типа OB - P-MDF150 [98].
Таблица 6.3










Наклон







NN

,

Дисперсия,

дисперсионной

А эфф

PMD,




дб/км



характеристики S,

2



1

0,237

10,2

0,071

146

0,06

2

0,245

12,3

0,065

157

0,04

6.11. Оптические волокна,специальных типов

До сих пор мы рассматривали одномодовые оптические волокна, предназна­ченные главным образом для магистральных систем передачи, а также многомодовые ОВ для сетей доступа. Кроме ОВ этих типов, существуют оптические во­локна, предназначенные для решения частных задач: для абонентских участков оптических сетей доступа, для компенсации хроматической дисперсии для созда­ния дискретных оптических устройств различного назначения.

Оптические волокна с отрицательной дисперсией

Ранее было показано, что хроматическая дисперсия в оптическом одномодовом волокне состоит из двух составляющих: материальной и волноводной. Если волноводная составляющая может быть как положительной, так и отрицательной, то материальная — только положительная. Можно создать такой профиль показа­теля преломления ОВ, при котором волноводная дисперсия по знаку будет отри­цательной, а по абсолютной величине превышать материальную. В результате та­кой комбинации суммарная хроматическая дисперсия ОВ будет иметь отрицатель­ный знак. Такие волокна разработаны и производятся для использования в компенсаторах хроматической дисперсии в оптических трактах ВОСП. Некоторые • фирмы из такого волокна изготавливают оптические модули для компенсации хроматической дисперсии. В таблице 6.4 приведены параметры таких модулей' производства двух фирм [99].

Таблица 6.4




Фирма

Lucent Technologies

Fujikara

Среднее значение PMD



<0,6

<0,75

<0,9

<1,7

<2,0

<2,3






















Из анализа данных, представленных в этой таблице, следует, что модули для компенсации хроматической дисперсии вносят большие потери. В ряде случаев это мало устраивает проектировщиков ВОСП. Поэтому компании CORNING, AL­CATEL, Lucent Technologies и другие разработали такие типы волокон, которые имеют отрицательный коэффициент дисперсии при малом вносимом затухании. По абсолютной величине коэффициент дисперсии Dxp у этих волокон невелик, по­этому для компенсации значительных величин накопившейся в оптическом тракте дисперсии используемые волокна должны иметь большую длину. На практике из таких волокон формируются оптические кабели. Таким образом, оптический тракт ВОСП состоит из оптических кабелей с чередующимися положительными и отри­цательными значениями коэффициента Dxp. В таблице 6.5 приведены типы и пара­метры ОВ с отрицательными Dxp, заимствованные из работ [95, 100, 101].

Таблица 6.5

Тип волокна

Потери ,

ДБ/км

Дисперсия D,



PMD



TrueWave SRS

<0,22

-14 до -4,8

0,1

TrueWave XL

<0,2

-14 до -4,6

0,1

Metro СоrФ

<0,25

-1,0 до -10,0

<0,1

P-MDF [99]

<0,22

-14,5

0,05

N-MDFFA [99]

<0,21

-11,0

0,05

Полимерные оптические волокна

В главе 4 отмечалось, что одним из основных факторов, сдерживающих вне­дрение оптических технологий на абонентских участках сетей доступа, является высокая стоимость оптического кабеля. Стремясь снизить эту стоимость, ряд ком­паний, занимающихся производством оптических волокон, выделяют значитель­ные средства для разработки оптических волокон из дешевых полимерных мате­риалов. Полимерные оптические волокна — ЛОВ (POP — Plastic Optical Fiber) также состоят из сердечника и оболочки. Сердцевина ПОВ выполняется из полиметилметакрилата, оболочка — из углеродного полимера. Первые полимерные во­локна имели сердечник с диаметром 980 мкм при толщине оболочки 20 мкм. По­казатель преломления материала сердечника равен 1,492, оболочки — 1,417, чис­ловая апертура NA = 0,47 [102]. Минимальный коэффициент затухания в таком волокне был равен примерно = 300 дБ/км на длине волны 580 нм. Впоследствии коэффициент потерь был снижен до 8 дБ/км.

В таблице 6.6 приведены параметры современных ПОВ ПОП.



Таблица 6.6 Параметры полимерных оптических волокон

Диаметр сердечника

980 мкм

200 мкм

Диаметр оболочки

1000 мкм

500 мкм

Диаметр защитной оболочки

2200 мкм

2200 мкм

Затухание (=650 нм)

180 дБ/км

8 дБ/км
  1   2   3   4


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации