Спектральное уплотнение. Подавляющее большинство ВОСП использует одно ОВ для передачи излучения одной рабочей длины волны. Существенного увеличения суммарной емкости системы можно достичь передачей в одном волокне излучения нескольких рабочих длин волн.
Данная технология называется спектральным уплотнением, и, фактически, представляет собой реализацию на новом технологическом уровне принципа ЧРК. Основной сложностью в реализации спектрального уплотнения является создание оптического разветвителя на несколько входов/выходов с малыми потерями (затуханиями) при вводе/выводе оптического излучения. Широкое применение технологии спектрального уплотнения в настоящее время ограничено в виду относительно малой стоимости отдельного ОВ в оптическом кабеле и пока еще относительно малой потребности в очень высоких (сотни и тысячи Гбит/с) скоростях передачи.
В качестве примера реализации можно привести систему OLC фирмы Lucent: в третьем окне прозрачности 1,55 мкм (см. рис. 11.6) передаются излучения восьми рабочих длин волн. Каждая оптическая несущая несет цифровой сигнал со скоростью 2,5 Гбит/с (сигнал STM-16) и в результате скорость цифрового потока в одном волокне составляет более 20 Гбит/с. Японскими специалистами предложена система, работающая в том же окне прозрачности, но имеющая 132 оптических несущих, каждая из которых несет цифровой сигнал со скоростью 20 Гбит/с (сигнал STM-64). Скорость цифрового потока в одном волокне составляет более 2640 Гбит/с.
Волоконно-оптический кабель оканчивается разъемами или коннекторами, чтобы волокно можно было подключить к портам передатчика или приемника Наиболее часто с многомодовым волокном используются коннекторы типа Subscriber Connector (SC connector). С одномодовым волокном используется коннектор типа Straight Tip (ST). Внешний вид коннекторов приведен на рис.11.7.
Рис.11.6 - Излучения восьми рабочих длин волн системы OLC фирмы Lucent в третьем окне прозрачности 1,55 мкм
Рис. 11.7 - Внешний вид коннекторов
В окне прозрачности 1550 нм стандартизовано несколько диапазонов длин волн на которых производится передача данных с использованием спектрального уплотнения по длине волны:
- коротковолновый диапазон S (1460…1529 нм),
- стандартный диапазон С (1529…1560 нм),
- длинноволновый диапазон L (1560…1625 нм),
- сверхдлинноволновый диапазон U (1625…1675 нм).
В настоящее время в наибольшей мере освоен стандартный диапазон С.
В диапазоне длин волн от lmin = 1528,77 нм до lmax = 1560,61 нм с интервалом примерно Dl = 0,8 нм (DF = 100 ГГц) можно разместить 40 каналов системы спектрального уплотнения по длине волны. Точные значения частоты и соответствующей длины волны для каждого канала приведены на так называемом частотном плане системы (табл.11.1).
Таблица 11.1
l, нм
1528,77
1529,55
1530,33
…
1558,98
1559,79
1560,61
F, ТГц
196,1
196,0
195,9
…
192,3
192,2
192,1
При передаче потока данных со скоростью 10 Гбит/с ширина полосы передаваемого сигнала будет примерно 0,3 нм, относительная нестабильность волны (несущей) составляет 0,1 нм, ширина немодулированного спектра излучения (полоса расфильтровки) также составляет примерно 0,1 нм. Таким образом, для передачи одного потока необходима ширина полосы около 0,5 нм, что отвечает требованию размещения каналов через 0,8 нм. В настоящее время создаются системы передачи, в которых каналы располагаются через каждые 50 ГГц и даже 25 ГГц. При этом необходимо повышать стабильность несущего колебания, сужать полосу передаваемого информационного сигнала и полосу расфильтровки.
Параметры систем телекоммуникаций могут задаваться как с использованием частоты и частотных интервалов, так и длины волны. Например, отклонение центральной частоты оптического канала при расстоянии между каналами 100 ГГц не должно превышать ±10 ГГц, а при расстоянии между каналами 50 ГГц – не должно превышать ± 5 ГГц.
Вопросы самоконтроля
1. Основные узлы волоконно-оптической линии передачи.
2. Преимущества применения оптического кабеля для организации линий передачи.
3. В каких окнах прозрачности оптического волокна организуются оптические тракты и каналы?
