4.1. Расчет бюджета допустимой дисперсии оптического тракта

Вторым дестабилизирующим параметром при передаче сигналов по оптическому тракту является хроматическая дисперсия. Воздействие хроматической дисперсии приводит к уширению оптических импульсов по мере их прохождения по длине ОВ, соседние импульсы накладываются друг на друга. Это приводит к межсимвольным искажениям в оптическом тракте. Рост значения хроматической дисперсии прямо пропорционален увеличению длительности линейных символов. Суммарное увеличение длительности импульсов в оптическом тракте рассчитывается по формуле:

,

где  – длительность импульсов в ПОМ, ПРОМ и ОВ.

Увеличение длительности в передатчике определяется его техническими параметрами, для СИД _пд = 2 нс, для ЛД _пд = 0,1 нс. Длительность в ОВ определяется по формуле _ов = D()L_от, где D() – нормированная хроматическая дисперсия, пс/нм·км;  – ширина спектра оптического канала или длительность моды, нм; L_от – длина оптического тракта, км. Для передачи оптического излучения по тракту применяются биимпульсные оптические коды класса 1В1В или 1В2В типа NRZ или RZ. Коды имеют простейшие алгоритмы преобразования, что расширяет эффективность их применения в ВОСП с модуляцией по интенсивности оптического излучения.

Изменение длительности импульса в приемнике оптического излучения вычисляется по формулам для кода RZ _от = 0,35/F, для кода NRZ _от = 0,7/F, где полоса эффективно передаваемых частот приемника F = 1,2·10³, 5, 20, 80 ГГц, для скоростей передачи 622 Мбит/с, 2,5; 10; 40 Гбит/с, соответственно.

Пример расчета допустимой дисперсии оптического тракта.

Длина оптического тракта составляет 420 км, применяется ОВ рек.G.653 с нормированной хроматической дисперсией 3,5 пс/нм·км. Источником излучения является ЛД с шириной моды 0,1 нм, скорость передачи сигналов по оптическому тракту составляет 2,5 Гбит/с.

Таблица 4.2

Бюджет оптического тракта

Параметр	Значение	Комментарии
1	2	3
Спектр оптического излучения ПОМ	0,1 нс	В качестве источника оптического излучения используется лазерный диод с внешней модуляцией
Увеличение длительности импульсов оптического тракта в ОВ	0,147 нс	С учетом длины оптического тракта 420 км. ов = D()Lот
Увеличение длительности импульсов в приемнике для кода RZ	0,07 нс	Для скорости передачи 2,5 Гбит/с. от = 0,35/F
Суммарная длительность импульсов в оптическом тракте	0,208 нс	Рассчитывается по формуле

Окончание табл. 4.2

1	2	3
Допустимое значение увеличения длительности импульса в оптическом тракте для линейного кода типа RZ	0,14 нс	Рассчитываем по формуле от.доп = 0,35/В, где В – скорость передачи сигнала в оптическом канале. Т. к. от.доп < от.расч. или 0,14 нс < 0,208 нс, мероприятия по снижению дисперсии в оптическом тракте необходимо предусмотреть.
При переходе с линейного кода типа RZ на код с возвращением к нулю – NRZ допустимые значения увеличения длительности импульсов в оптическом тракте составляют	0,28 нс	Выполняется условие от.доп >от.расч. или 0,28 нс > 0,208. Дополнительных мероприятий по снижению дисперсии в оптическом тракте не требуется.

Мероприятия по снижению величины хроматической дисперсии в оптическом тракте:

1) устанавливать по длине оптического тракта компенсаторы дисперсии;

2) использовать ОВ с минимальной хроматической дисперсией;

3) применять источники оптического излучения спектра не более 0,1 нм;

4) выбрать необходимый тип линейного кода RZ или NRZ;

5) уменьшить длину оптического тракта без установки и с установкой регенераторов.