Проектиране и изграждане на оптични

19
ОПТИЧНИ РАЗКЛОНИТЕЛИ
Разклонителите се използват широко при изграждането на разпределени оптично-коаксиални мрежи за кабелна телевизия, а също така и в междудържавните проекти за пълно оптически мрежи (all-optical networks). Във всички случаи мрежите без използване на разклонители биха били значително по-скъпи [2,3].
Оптическият разклонител представлява в общия случай многополюсно устройство, в което излъчването, подавано на част входни оптически полюси се разпределя между неговите останали оптически полюси.
Различават се еднопосочни и двупосочни разклонители, а също така и разклонители, чувствителни и нечувствителни към дължината на вълната. В двупосочните разклонители всеки полюс може да работи или на приемане на сигнал, или на предаване, или да осъществява приемане и предаване едновременно, така, че групите приемащи и предаващи полюси могат да разменят местата си във функционален смисъл.
Основните категории оптически разклонители са следните: дървовидни разклонители; звездообразен разклонител; отклонител.
ДЪРВОВИДЕН РАЗКЛОНИТЕЛ (TREE COUPLER)
Дървовидният разклонител осъществява разцепване на един входен оптически сигнал на няколко изходни, или изпълнява обратната функция – обединение на няколко сигнала в един изходен
(Фиг.6.а). Обикновено дървовидните разклонители разпределят мощността в равна степен между всички изходни полюси.
Конфигурацията на полюсите се обозначава обикновено като n x m, където n – е броя входни полюси (за дървовиден разклонител n =
1), а m – броят на изходните полюси, когато устройството работи в режим на разцепване. В разпространените в сегашно време модели, количеството изходни портове може да бъде от 2 до 32.
Болшинството дървовидни разклонители са напълно двупосочни.
Поради тази причина разклонителите могат да изпълняват функция на обединение на сигналите. Основно правило при производството

29
Терминът DWDM (dense wavelength division multiplexer) - плътно вълново мултиплексиране се използва по отношение на WDM устройства с разстояние между съседните канали 1,6 nm и по- малко. За създаването на многоканални WDM системи, заедно е с пасивните WDM филтри също така са необходими и теснолентови лазери. стабилно поддържащи нужната дължина на вълната.
Доколкото именно лазерите си остават най-скъпите елементи в такива системи, те са фактът който определя развитието.
В настояще време се използват системи с брой на каналите 4, 8, 16,
32 и 40. Предполага се, че увеличението на каналите може да нарасне още.
ОСНОВНИ ТЕХНИЧЕСКИ ПАРАМЕТРИ НА WDM
УСТРОЙСТВАТА
Терминологията е еднакво приложима за всички WDM устройства.
За това ще бъде разгледан най-простият вариант на двуканален мултиплексор. Заедно с функцията обединение (мултиплексиране)
Фиг. 11.а устройствата за WDM могат да изпълняват и обратната функция (функция демултиплексиране) – отделяне на сигнали с различни дължини на вълните, Фиг.11. Повечето произвеждани
WDM устройства съвместяват режимите мултиплексиране и демултиплексиране в едно устройство. Такива устройства могат да се използват за мултиплексиране и демултиплексиране на двупосочни потоци, Фиг. 11.в. [2,3,4].
В идеалният случай, сигнал λ
1
, постъпващ на полюс 1 (Фиг. 11.а), трябва напълно да премине в общият изходен полюс 3 (common).
Фиг.10. Схема на оптически сегмент, използващ предаване на мултиплексен сигнал по оптично влакно

31
ДАЛЕЧНИ ПРЕХОДНИ ЗАГУБИ - FEXT
- (far-end crosstalk, или isolation) са мярка за изолацията между изходните полюси по сигналите с различни дължини на вълните.
Ако сигналът постъпва на дължина на вълната λ
1
на полюс 3
(common), (Фиг. 11.б), то за него FEXT – това е онази част от мощност, регистрирана на дължина на вълната
1
на полюс 2, съответстващ (предназначен за) на дължина на вълната λ
2
В общият случай WDM модулите при работа в режим на мултиплексиране/ демултиплексиране могат да имат n входно/изходни полюси 1, 2, ..., n, които съответстват на дължини на вълните λ
1
, λ
2
λ
n
, и един общ изходен/входният полюс (com),
Фиг. 11 в. Ще означим такъв модул като 1:n.
Ако въведем следните обозначения - за мултиплексора:
Ρ
i
(λ
k
) - входен сигнал на дължина на вълната λ
k
, постъпващ на полюс i;
Ρ
i,j
(λ
k
)
- изходен сигнал на дължина на вълната λ
k
, регистриран на входен полюс j, при условие, че входният сигнал на дължина на вълната λ
k постъпва на полюс i (i # j) ;
Ρ
i,i
(λ
k
) - обратно разсеян сигнал на дължина на вълната λ
k
, постъпваща на полюс i;
Ρ
i,com
(λ
k
) - изходен сигнал на дължина на вълната λ
k
, регистриран на com-полюсa, при условие, че входният сигнал на дължина на вълната λ
k постъпва на полюс i;
За демултиплексора:
Ρ
com
(λ
k
) - входен сигнал на дължина на вълната λ
k
, постъпващ на com-полюс;
Ρ
com,j
(λ
k
) - изходен сигнал на дължина на вълната λ
k
, регистриран на изходния полюса j, при условие, чe входният сигнал на дължина вълната λ
k постъпва на com-полюса (j # k);
Ρ
com,com
(λ
k
) - обратно разсеян сигнал на дължина вълната λ
k
, постъпващ на com-полюсa; P
com,k
(λ
k
)) - изходен сигнал на дължина вълната λ
k
, регистриран на изходния полюс k (собственият), при условие, че входният сигнал на дължина вълната λ
k постъпва на com-полюсa.
Коефициентите на близки b
NEXT
и на далечни b
FEXT
преходни влияния, а също така и коефициентите на обратно разсейване на близък и на далечен край b
NE
и b
FE
се определят от съотношенията:

32
 
 
  

 
 
  

 
 
  

 
 
  

1
,
1 1
1 1
1
,
1 1
1 1
,
10lg
,
1,...,
,
10lg
,
1,...,
;
10lg
,
1,...,
10lg
,
1,..., .
i j
com j
NEXT
FEXT
com
i j
com com
NE
FE
com
P
P
b
i j
i j
n
b
i j
j i
n
P
P
P
P
b
i
i
n
b i
i
n
P
P









 

 




В общият случай WDM модул 1:n може да се опише от набор от матрици - n матрици преходни коефициенти (по една матрица за всяка дължина на вълната), където всяка матрица има размерност
(n+1)х(n+1).
Коефициентите на предаване на близък а

Изтегляне 0.99 Mb.

Сподели с приятели: