Дослідження та розробка методик ефективного проектування лінійних трактів волоконно-оптичних систем передавання зі спектральним розділенням каналів - Автореферат

Вирішення цієї проблеми здійснюється шляхом модернізації існуючих волоконно-оптичних систем передавання (ВОСП) із застосуванням нових технологій, що дозволяють максимально використовувати ємність вже прокладених оптичних кабелів та потребують менших термінів реалізації та повязаних з цим витрат порівняно з будівництвом нових волоконно-оптичних ліній звязку (ВОЛЗ) з більш високими швидкостями передавання даних. При цьому причини виникнення міжканальних взаємних впливів можуть бути повязані як з характеристиками сучасного ущільнювального обладнання, так і зі спектральними характеристиками лазерів, що входять до складу систем передавання. Враховуючи достатньо високу вартість комплексу робіт з будівництва або модернізації ВОСП, актуальним є питання попередньої оцінки зазначених факторів та ступеня їх впливу на якість передавання у ВОСП з СРК ще на етапі проектування для гарантованого запобігання виходу значення коефіцієнта помилок за межі, що встановлені міжнародними стандартами. Таким чином, актуальність теми визначається необхідністю підвищення завадостійкості, якості передавання та надійності функціонування ВОСП з СРК за рахунок мінімізації коефіцієнта помилок та забезпечення запасу по співвідношенню сигнал / завада ще на етапі проектування ВОЛЗ з СРК шляхом вибору відповідних оптичних волокон, пристроїв демультиплексування та джерел випромінювання. Дисертаційна робота виконана в Українському науково-дослідному інституті звязку (УНДІЗ) на базі науково-дослідних робіт, що проводились в інституті, а також в Науково-інженерному центрі лінійно-кабельних споруд при Державному університеті інформаційно-комунікаційних технологій (ДУІКТ) згідно з науковими планами кафедри Волоконно-оптичних ліній звязку ДУІКТ та за планами Державного департаменту з питань звязку та інформатизації Міністерства транспорту та звязку України, Міністерства освіти і науки України, іншими загальнодержавними науковими програмами.Проаналізовано основні чинники, що суттєво впливають на співвідношення сигнал / завада та, як наслідок, на коефіцієнт помилок та якість передавання у ВОСП з СРК, серед яких, зокрема, наявність міжканальних перехідних завад, що виникають внаслідок взаємного впливу каналів у демультиплексорі, наявність продуктів нелінійної взаємодії каналів у оптичному волокні та вплив спектральних характеристик джерел випромінювання. 1, для симплексних ВОСП з СРК типу ”точка - точка” потребують визначення такі основні параметри: - оптичні втрати, що внесені каналом (власні втрати WDM-пристрою) аіі : , при j = i, (1) де Pi (li), Pi? (li) - вхідна та вихідна потужності інформаційного сигналу li в каналі і WDM-MUX або WDM-DEMUX, МВТ; При цьому величина Al_OПТN показує, при якому значенні перехідного загасання на дальньому кінці в ДБ для WDM-DEMUX один (або N-1) сигнал(и)-завада(и) в каналі i повинен бути подавлений, щоб дати можливість інформаційному сигналу з робочою довжиною хвилі li передаватися всередині каналу i WDM-системи, не перевищуючи визначеного коефіцієнта помилок (BER) Кпом = 10-12 . 2), крім зазначених вище параметрів, додатково потребують визначення ще такі параметри: - оптичне перехідне загасання на ближньому кінці апр/пер ij :” при j № i, (5) де Рпр/пер ij *(lj) - вихідна потужність сигналу-завади lj в робочому каналі i WDM-MUX/DEMUX, МВТ; Рпер j (lj) - вхідна потужність сигналу-завади lj в каналі i WDM-MUX, МВТ; Серед них, враховуючи тенденцію до збільшення кількості каналів у сучасних ВОСП з СРК та, як наслідок, зменшення інтервалу між каналами, особливої уваги заслуговує ефект 4-хвильового змішування.На основі чисельного моделювання, теоретичних розрахунків та експериментальних досліджень отримано результати, які дозволяють вирішити конкретне науково-технічне завдання щодо підвищення завадостійкості, якості передавання та надійності функціонування ВОСП з СРК, що має важливе значення для галузі технічних наук, а саме забезпечення параметрів якості передавання у межах норм, що встановлені міжнародними стандартами, за допомогою розроблених методик проектування і принципів мінімізації коефіцієнту помилок. Досліджено та розроблено методику розрахунку величини параметрів лінійних взаємних впливів між каналами у ВОСП з СРК внаслідок кінцевих значень перехідних загасань у демультиплексорі, зокрема, оптичних втрат, що внесені каналом, оптичного перехідного загасання на дальньому і ближньому кінцях, оптичної канальної ізоляції, оптичних перехідних завад на дальньому і ближньому кінцях. Досліджено та розроблено метод вимірювань параметрів взаємних впливів між каналами ВОСП з СРК із застосуванням оптичних аналізаторів спектру, що відрізняється високою ергономічністю. Запропоновано методику розрахунку величини параметрів взаємних впливів між каналами у ВОСП з СРК, що спирається на результати цих вимірювань. Запропоновано методику розрахунку продуктів нелінійної взаємодії каналів ВОСП з СРК в оптичному волокні, що дозволяє розрахувати як загальну кількість продуктів нелінійної взаємодії каналів ВОСП з СРК в оптичному волокні, так

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ