Результаты моделирования 8-ми канальной DWDM

Рисунок 5.5 Спектр-диаграмма сигнала а) после (330 км) б) после (550 км)

В нашем случае длина оптического волокна между линейными оптическими усилителями была выбрана равной 110 км. Это означает, что на всей длине регенерационного участка достаточно установить 1 усилитель мощности, 4 линейных усилителя и 1 предусилитель, что соответствует длине регенерационного участка 550 км. Это значение не превышает теоретическое значение длины регенерационного участка (~1700 км). На этом расстоянии BER = 2*10-14. Заданием данной работы было обеспечить BER=10-13 на расстоянии 550 км.

Рисунок 5.6 Вероятность появления ошибки (BER)

Рассмотрим сигналы, поступающие на вход 3R-регенераторов, а также на приемник. Мощность сигнала на выходе оптического волокна (рис 5.7,а) составляет 9*10-7Вт (-30.4 дбм). Затем сигнал подается в предусилитель где усиливается на 30 дБ и подается на демультиплексор. В блоке демультиплексора единый световой поток разделяется на составляющие, т.е. на каждом выходе DEMUX выделяется своя длина волны. DEMUX тоже вносит свой вклад в ослабление сигнала порядка 6дб.(рис 5.7.б).

Рисунок 5.7 Глаз-диаграмма сигналов: а) на выходе волокна (550 км); б) на выходе демультиплексора (один из каналов)

После демультиплексирования (перед вводом излучения в приемник) мощность сигнала составляет 1.3*10-4Вт (-8.8 дбм) (рис 5.7). Чувствительность приемного оборудования для интерфейса STM16 составляет ~ -10 - -20дбм. Таким образом мы обеспечили необходимую для правильного детектирования мощность сигнала. Мощность детектированного сигнала составляет ~5*10-2Вт ~50мВт. Произведем сравнение формы сигналов до входа в MUX и после выхода из DEMUX (рис 5.8). Полученный сигнал практически идентичен переданному сигналу, кроме, конечно, уровня мощности. Также заметны шумы, накопившиеся во время передачи по оптическому каналу, которые, в принципе не мешают нам детектировать принятый сигнал.

Рисунок 5.8 Осциллограммы сигналов: а) до входа в мультиплексор; б) после выхода из демультиплексора.

Детектирование принятого сигнала происходит в приемнике, который сам тоже является источником шума (рис 5.9).

Рисунок 5.9 а) Осциллограмма б) глаз-диаграмма продетектированного сигнала

Из рис 5.9 видно, что уровень вносимых потерь со стороны приемника ощутимый. Поэтому для уверенного детектирования нужен запас по фазе и амплитуде. Запас по фазе составляет 4*10-10, запас по амплитуде составляет 4.5*10-2Вт.

Как видим, для протяженной (магистральной) ВОЛС, налагаются жесткие требования как к интерфейсному оборудованию так и волокну. Для проектируемой ВОЛС основным ограничением является мощность. Исследуем зависимость коэффициента ошибок (BER) от затухания в оптическом волокне BERf (loss); от коэффициента усиления в линейном усилителе BERf (Gain); от скорости передачи BERf (bitrate).

Рисунок 5.10 График зависимости BERf (loss)

Как видим из рисунка 5.10 к оптическому волокну предьявляются жесткие требования по затуханию, так уже при α = 0,30 дб/км для магистральной ВОЛС(550км) и при скорости передачи 2,5Гбит/с, BER→ 0, что совершенно неприемлемо. Требованиям для данных типов систем отвечают NZDSF волокна, имеющие в третьем окне прозрачности затухание порядка 0,20- 0,25 дб/км. При проектировании ВОЛС я использовал одномодовое NZDSF волокно - LEAFТМ.

Рисунок 5.11 График зависимости BERf (Gain)

Как видно из рисунка 5.11 очень важно правильно подобрать коэффициент усиления линейного усилителя, поскольку при малом коэффициенте усиления неприемлемым становится значение BER, а при большом коэффициенте усиления, из-за возникновения нелинейных эффектов, уменьшается отношение сигнал/шум. При моделировании ВОЛС я использовал коэффициент усиления G = 26 дб.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другое по теме:

Параметры и характеристики емкостных охранных устройств
сентября 2001 года перевернуло мышление людей: они стали больше задумываться о защите аэропортов, полетов и о безопасности в целом. Угроза подобных акций заставила разрабатывать более совершенные охранные системы для надежной ...

Разработка лабораторного макета для исследования RS-триггеров
Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. В одном из них на выходе триггера присутствует высокий потенциал, в другом - низкий. Аналогично мультивибратору, переход триггера из одного состояние в др ...

©  www.techvarious.ru - 2019