Навигация
ВЛАСТИВОСТІ АКТИВНИХ КОМПОНЕНТІВ ОПТИЧНИХ СИСТЕМ ЗІ СПЕКТРАЛЬНИМ УЩІЛЬНЕННЯМ КАНАЛІВ
26301
знак
0
таблиц
2
изображения
4.4 ВЛАСТИВОСТІ АКТИВНИХ КОМПОНЕНТІВ ОПТИЧНИХ СИСТЕМ ЗІ СПЕКТРАЛЬНИМ УЩІЛЬНЕННЯМ КАНАЛІВ
Якщо визначені специфікації DWDM вимагають дотримання малої ширини смуги випромінювання (0.01...0.5 нм) G.692, G.957, то далеко не всі випромінювачі забезпечують її.
Спектр сигналу, модульованого за інтенсивністю нагадує спектр АМ-сигналу. Він містить бічні складові, причому спектр вихідного сигналу має бути практично обмеженим першою гармонікою тактової частоти. Нестабільність частоти для STM-64 у 10 ГГц викличе накладання на частоти сусіднього групового каналу, недопустиме зростання шуму, подавлення сигналу і зрив функціонування системи. Для STM-256 навіть про половину допусків системи STM-64 мову вести не можна. Тобто, система стабілізації частоти має бути дуже якісною. Для STM-64 ширина спектральної лінії не має перевищувати 0.08 нм при спектральних інтервалах 50 ГГц. Для STM-16 
= ±0.5нм(G.957).
Вихід з вказаних частотних смуг веде до появи недопустимих перехресних завад. В принципі, питання можна розв'язати введенням додаткових фільтрів, але це викличе значне подорожчання системи та необхідність використання додаткових підсилювачів.
Розрахуємо коефіцієнт шумо-завад джерела випромінювання спільно з фотодетектором, використовуючи формули аналізу:
Тут т - індекс канальної оптичної модуляції, часто іменований як ОМІ (Optical Modulation Index). Звичайно виражається у відсотках, але в розрахункові формули необхідно підставляти безрозмірну величину, як m[%]/100. Наприклад, т = 4% еквівалентно т = 0,04; 
- шумова смуга каналу в виділеній смузі; R - відносна інтенсивність шумів RIN (Relative Intensity Noise), що розраховується, як шумова потужність, приведена до смуги 1 Гц стосовно оптичної потужності немодульованій несучій. Має розмірність дБ/Гц. q - заряд електрона, S - чутливість оптичного модуля, що залежить від оптичної довжини хвилі. Типові значення складають S1310 = 0,85 А/Bт і SI550 = 0,95 А/Вт на 1310 нм і 1550 нм відповідно. Фізично параметр S показує, який струм (у мА) з'явиться на виході фотодетектора при впливі на його вході оптичної потужності в 1 мВт (0 дБп); In - еквівалентний шумовий тепловий струм підсилювача, вимірюваний в. пА/
Типова величина In для трансімпедансного каскаду, виконаного на GaAs польовому транзисторі, складає 7...8 пА/. В даний час з'явилися малошумлячі підсилювальні транзистори з дуже великим вхідним опором, що володіють вхідним шумовим струмом до 5 пА/. Крім того, з обмеженням смуги частот загальна корисна потужність буде падати, а із зростанням понад обмеження, вона буде падати за рахунок перерозподілу у заборонений позаканальний діапазон частот, при цьому ініціюється зменшення відношення сигнал/шум, що у свою чергу еквівалентне погіршенню якості передавання інформації у системі. Запишемо коефіцієнт рівня міжканальних завад оптичного сигналу, який характеризує втрати потужності:
тут Ркан - потужність оптичного каналу, 
- діапазон частот, виділений на канал. Далі в розрахунках можна прийняти, що з врахуванням фільтрації спектру у якості рівня потужності каналу системи використовується величина втрат на перекриття спектрів Ркан.зав, яку підсумуємо з експлуатаційними шумами системи джерело випромінювання - фотодетектор з виразу.
Оптичний підсилювач підіймає рівень не тільки корисного оптичного сигналу, а й паразитних гармонік, які, власне, й складають основу для перехресних завад оптичних систем. Крім цього, оптичні підсилювачі (як EDFA так і SRS) мають власні шуми.
Наявність коефіцієнта шуму (NF) підсилювача викликана підсиленим спонтанним випромінюванням (ASE). Коефіцієнт шуму ВОП визначається з наступного виразу:
Тут РASE - потужність підсиленого спонтанного випромінювання, h - стала Планка, vc - частота сигналу.
Де пs— коефіцієнт спонтанної емісії. Коефіцієнт спонтанної емісії може приймати значення від 1 до 10 для оптичних підсилювачів з GA >1. Для типових ербієвих підсилювачів сучасних ВОСПІ з GA»10 дБ, типове значення NF лежить у межах 3дБ<NF<6дБ. Якщо підсилювачі вмикаються послідовно каскадами, то можна показати, що шум фактор першого каскаду визначає шум-фактор всього підсилювача. Коефіцієнт шуму NFR раманівського розподіленого підсилювача визначається з виразу:
де GR - коефіцієнт підсилення раманівського підсилювача, який визначається з виразу:
Тут gR - раманівський коефіцієнт, Рн - потужність накачки, Аеф — ефективна площа перерізу, L - довжина волокна. Можна прийняти gR = 7·10-І7км/Вт. Потужність накачки у дійсності лежить у межах від 0.5...0.8 Вт до кількох ват.
Отже, отримуємо загальний коефіцієнт шуму оптичного підсилювача:
NFA - шуми конкретного підсилювача, КА - коефіцієнт підсилення підсилювача, Кш.кан - коефіцієнт шумо-завад каналу передачі, отриманий перед кожним оптичним підсилювачем, М - кількість підсилювачів.
Шуми фотодетектора та, відповідно, коефіцієнт КшФИ задаються, виходячи із даних виробників, які ними подаються.
Кш.ОМ - також розраховується, виходячи з даних виробників обладнання.
Реально враховується 3 дБ запас по відношенню сигнал/шум завдяки кодуванню (FEC), яке застосовується на магістральних ВОСПІ. Цей запас вводиться як покращення с/ш на фотодетекторі і не є максимально можливим.
Похожие работы
... ї потужності. У разі зменшення значення функції при деяких параметрах частоти та кількості каналів можна зробити висновок про збільшення впливу завад - збільшення відношення сигнал шум. оптична транспортна інфокомунікаційна мережа Спектральна функція передачі енергії тракту - енергетичний коефіцієнт передачі у такій інтерпретації є фактично функцією перехресних завад - перерозподілу енергії у ...
... втілення вже залежить не тільки від прогресу науково-технічної думки, але й від соціально-економічних і правових умов, в яких вони існують. 2.2 Сучасні парадигми інформатизації суспільства в умовах глобалізації Інформатизація сучасного суспільства побудована на певних законах і постулатах, які надають їм постійного явища. У різних наукових напрямах по-різному трактується сучасне інформаційне ...
... ональних інтересів та безпеку інформаційного простору. Підсумки: В цьому розділі ми з’ясували, які саме зміни всередині урядових організацій, в їх структурі, функціях і методах роботи ініціює запровадження електронного уряду. А саме: відбувається перенесення акцентів з вертикальних на горизонтальні зв’язки всередині уряду, між різними його підрозділами і гілками влади. За рахунок створення внутрі ...
... ї академії державного управління при Президентові України. – Львів, 2003. – 20 с. 11. Гэлбрейт Дж. Новое индустриальное общество. – М.: Прогресс, 1976. – 264 с. 12. Даніл’ян В.О. Глобальне інформаційне суспільство: культура і людина // Філософські обрії. Науково-теоретичний часопис Інституту філософії імені Г.С. Сковороди НАН України та Полтавського державного ...
0 комментариев