РАСПРЕДЕЛЕННОЕ УСИЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СОЛИТОНОВ

Авторы
Файлы

Татаркина О.А. Статья в формате PDF 264 KB Основу системы связи в мире составляют волоконно-оптические сети. Быстрый прогресс в изучении оптических линий связи вызван возрастающими потребностями в телекоммуникационных услугах, в достижении предельных возможностей существующих волоконно-оптических систем и в экономической целесообразности модернизации этих систем. Одним из направлений, связанных с дальнейшим повышением широкополосности передачи, является использование оптических солитонов.

Существенным шагом в развитии солитонных систем связи стало обнаружение солитонного режима распространения световых импульсов в линиях с управляемой дисперсией. Нелинейный световой импульс, распространяющийся в такой линии называют солитоном с управляемой дисперсией (ДУ-солитон). Достоинства ДУ-солитонов позволяют рассматривать солитонные линии связи с переменной дисперсией в качестве кандидатов для создания протяженных высокоскоростных линий на основе технологии WDM.

После изобретения оптических усилителей потери в волоконных световодах перестали быть основным фактором, ограничивающим работоспособность волоконных систем связи. Однако проблема оптимального усиления оптических солитонов все ещё остается одной из центральных проблем полностью оптических солитонных линий связи.

Первоначально в качестве усилителей оптических сигналов в ВОЛС использовались эрбиевые волоконно-оптические усилители EDFAs. Полоса частот эрбиевых усилителей сильно ограничивает число передающих каналов. Вариации коэффициента усиления приводят к тому, что мощность одного канала начинает превышать мощность другого в WDM-системе связи, вследствие чего увеличиваются ошибки при передаче данных и ограничивается длина усилительного участка L_А.

Ограничения, связанные с применением эрбиевых усилителей, могут быть преодолены при использовании распределенного усиления.

В последние годы были проведены работы теоретического и экспериментального хаpaктера, посвященные изучению ВОЛС с распределенным усилением на основе рамановских усилителей [1], а также с использованием различных вариантов усилительных схем. В работе [2] выполнено сравнение функционирования систем, реализованных с использованием сосредоточенных усилителей EDFAs, рамановских усилителей (d-Raman) и распределенного усиления EDFA (d-EDFA).

Для численного моделирования функционирования системы в обобщенное уравнение Шредингера необходимо включить прострaнcтвенное изменение коэффициента усиления g(z) и волоконные потери:

, (1)

где - медленно меняющаяся амплитуда волнового пакета, - это параметр ДГС, g - параметр нелинейности, ответственный за ФСМ и a - учитывает волоконные потери.

В системах с дисперсионным управлением, все четыре параметра и a изменяются с изменением расстояния z. Параметр - рамановская постоянная времени. Численное значение принято равным 3фс [3].

При распределенном и сосредоточенном усилении мощность накачки выбирается согласно условию (2)

. (2)

Для обеспечения условия появляется необходимость оптимизации параметров системы, таких как плотность легирования, мощность накачки. В d-EDFA схеме понижением концентрации примесей можно обеспечить небольшое значение G(z). В схеме d-Raman такой возможности нет, так как рамановское усиление зависит только от мощности накачки.

Сравнение эффективности рассматриваемых схем усиления можно произвести посредством расчета Q-фактора [4].

Для скорости 40 Гбит/с дисперсионная карта состояла из двух 50 км оптических волокон при L_А=100 км. Результаты зависимости Q-фактора от расстояния передачи ясно показывают преимущество распределенного усиления для высокоскоростных систем. При использовании сосредоточенных EDFAas расстояние передачи ограничивается значением 500 км, но увеличивается до 3000 км для случая d-EDFA. Использование рамановского усиления также увеличивает расстояние, но не в такой степени как для d-EDFA.

Для скорости 80 Гбит/с используется плотное дисперсионное управление. При этом на усилительном участке 40 км располагается 9 периодов дисперсионной карты. Каждый период состоит из секций длиной 2,32 км и 2,12 км. Результаты моделирования в этом случае сопоставимы для схем d-Raman и d-EDFA, так как плотное дисперсионное управление уменьшает «бриз» импульсов и их взаимодействие.

Таким образом, cтепень улучшения параметров системы зависит не только от выбранной схемы усиления, но и от прострaнcтвенного распределения дисперсии. Использование распределенного усиления позволяет увеличить дальность передачи высокоскоростных солитонных систем. В этой связи изучение солитонных систем с распределенным усилением в настоящее время представляется современным и актуальным.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Насиева И.О., Федорук М.П. Волоконно - оптические линии связи с распределенным рамановсим усилением. - Квантовая электроника.-2003, №10.
Zhi M. Liao and Govind P. Agrawal. Role of distributed amplification in designing high-capacity soliton systems. - OPTICS EXPRESS. - 2001, № 2.
Atieh A.K. Measuring the Raman time constant (T_R) for soliton pulses in standart single-mode fiber. - J. Lightwave Technol.-1999, №2.
Убайдуллаев Р.Р. Протяженные ВОЛС на основе EDFA. - Научно-технический журнал «Lightwave», №1, 2003.

Работа представлена на заочную электронную конференцию «Проблемы передачи и обработки информации», 20-25 сентября 2004г., поступила в редакцию 28.12.04 г.

ИЗМЕНЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМ ТУВЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

Статья в формате PDF 291 KB...

02 05 2024 20:17:45

ДИНАМИКА ПАРАМЕТРОВ НАДПОЧЕЧНИКОВ ЧЕЛОВЕКА ПРИ СТАРЕНИИ ПО ДАННЫМ РЕНТГЕН КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

Методом рентген-компьютерной томографии изучены надпочечники 248 мужчин и 203 женщин зрелого (41 – 60 лет), пожилого (61 – 75 лет) и старческого возрастов (76 и более лет). Установлено, что как форма, так и динамика инволюции надпочечников человека проявляют изменчивость и пoлoвoй диморфизм. Выявлена преимущественная возрастная элиминация субъектов с L-формами надпочечников. Полученные результаты можно интерпретировать в пользу предположения о значительной стабильности макропараметров и наличии высокой морфофункциональной устойчивости надпочечников. ...

01 05 2024 6:58:58

ЭКОЛОГИЯ СТАФИЛОКОККОВ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ И У БОЛЬНЫХ СТАЦИОНАРОВ КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

Статья в формате PDF 317 KB...

30 04 2024 10:52:41

ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПИРОЛИЗОМ ГАЗООБРАЗНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Статья в формате PDF 112 KB...

29 04 2024 17:23:27

ОБЩЕСТВЕННОЕ МНЕНИЕ О ПРОБЛЕМАХ ИНТЕГРАЦИИ ЛИЦ С НАРУШЕНИЯМИ ИНТЕЛЛЕКТА

Статья в формате PDF 110 KB...

28 04 2024 12:20:32

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ НА ОПТИМИЗАЦИЮ АГРОФИТОЦЕНОЗА

Статья в формате PDF 219 KB...

27 04 2024 6:36:40

СТРАТЕГИЯ И ТАКТИКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ: ИНТЕГРИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ «ТЕХНОЛОГИЯ – ЭКОНОМИКА – ЭКОЛОГИЯ»

Статья в формате PDF 311 KB...

26 04 2024 6:25:43

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕОРИИ РАДИОАКТИВНОСТИ

Статья в формате PDF 83 KB...

25 04 2024 14:11:54

ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ СИСТЕМНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ РАЗНОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА У БОЛЬНЫХ ЭКЗЕМОЙ

Статья в формате PDF 126 KB...

24 04 2024 5:49:40

РОЛЬ НАРУШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЦИТОКИНОВ В РАЗВИТИИ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ЛЕГКИХ У КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ

Статья в формате PDF 104 KB...

23 04 2024 4:28:56

Особенности фосфорно-кальциевого обмена у больных эпилепсией

Статья в формате PDF 102 KB...

22 04 2024 4:57:57

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПЫЛЕВЫХ ОБЛАКОВ ПРИ ИЗВЕРЖЕНИИ ВУЛКАНОВ

Статья в формате PDF 117 KB...

21 04 2024 11:14:49

Влияние гипертиреоза на репродуктивную систему самок крыс

Статья в формате PDF 115 KB...

20 04 2024 9:36:47

МОДЕЛИРОВАНИЕ МИНИАТЮРНОГО ВАКУУМНОГО КЛАПАНА НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 199 KB...

19 04 2024 8:32:57

ДИНАМИКА КЛЕТОЧНОЙ ПОПУЛЯЦИИ КАЛЬЦИТОНИНОЦИТОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ СТРЕССЕ

Статья в формате PDF 331 KB...

18 04 2024 17:10:28

ПРИМЕНЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ МЯСА ИНДЕЙКИ

Статья в формате PDF 267 KB...

17 04 2024 0:54:22

ПОМОЧЬ ЧЕРНОМУ МОРЮ

Статья в формате PDF 214 KB...

16 04 2024 0:13:13

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ГЕМОЛИТИЧЕСКИХ АНЕМИЙ (Мембранопатий)

Проведен анализ опубликованных данных по вопросу генетических факторов развития гемолитических анемий (мембранопатий, энзимопатий). Список возможных мутаций при определенной форме анемии обобщен в виде таблиц. Дано понятие о сущности, строении и функции основной клетки красной крови – эритроците. Приведена классификация различных групп анемий, причины их возникновения, возможные симптомы проявления заболевания, прогноз для жизни. Затронуты аспекты донорства при ферментодефицитных состояниях доноров и реципиентов. ...

15 04 2024 14:32:33

Передача национального колорита при переводе текстов по туризму

Статья в формате PDF 300 KB...

14 04 2024 4:10:39

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ

Статья в формате PDF 120 KB...

13 04 2024 15:37:45

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ У ПОРОСЯТ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СПОНТАННОМ КРИПТОСПОРИДИОЗЕ

Статья в формате PDF 220 KB...

12 04 2024 11:13:48

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИКОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОТОКОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ

Статья в формате PDF 96 KB...

11 04 2024 11:28:53

РАЗРАБОТКА УСЛОВНО-ВЕРОЯТНОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ ПАТТЕРНОВ ВАРИАТИВНОСТИ МЕЖПУЛЬСОВЫХ ИНТЕРВАЛОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ДИАГНОСТИКИ УСПЕШНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОВЕДЕННОГО БИОУПРАВЛЯЕМОГО ИГРОВОГО ТРЕНИНГА

Статья в формате PDF 213 KB...

10 04 2024 9:51:52

АНТИОКСИДАНТЫ ПРИ КО-ИНФЕКЦИИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ И ГЕРПЕСА

Статья в формате PDF 98 KB...

09 04 2024 9:26:56

ПРОБЛЕМА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯГКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

Статья в формате PDF 105 KB...

08 04 2024 12:25:27

ХИРУРГИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ ЯЗВЕННОЙ БОЛЕЗНИ ЖЕЛУДКА И ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ У ЛИЦ ПОЖИЛОГО И СТАРЧЕСКОГО ВОЗРАСТА

Статья в формате PDF 126 KB...

07 04 2024 19:55:11

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ТУБЕРКУЛЁЗОМ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Статья в формате PDF 100 KB...

06 04 2024 0:28:31

ВОЗРАСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕРЕВЬЕВ РАЗНОВОЗРАСТНОГО СОСНЯКА ПО КАЧЕСТВУ СОРТИМЕНТОВ

Для налаживания лесной аренды и рационализации лесопользования, прежде всего, в части заготовки кругляка выборочными рубками деревьев по долгосрочным проектам освоения лесов, требуется сортиментацию проводить непосредственно в конкретном лесном древостое, причем задолго до проведения самой заготовки древесины. На основе применения биотехнических закономерностей и простой шкалы качества сортиментов показана методика сортиментации лесных деревьев. ...