4.1 Модовое уплотнение (mdm)

В некоторых системах передачи, основанных на использовании многомодового оптического волокна, находит применение так называемое модовое уплотнение (Mode Division Multiplexing). Процесс распространения оптического излучения в многомодовом оптическом волокне может быть рассмотрен с позиций геометрической оптики. В соответствии с этим, если на входной торец многомодового волокна под углом падает оптический луч, то, войдя через этот торец в волокно и распространяясь вдоль этого ОВ по строго определенной для него траектории, он выходит из выходного торца под таким же углом . Это справедливо и для остальных лучей, вводимых в ОВ каждый под своим углом при условии Применяя модовые селекторы на входе и выходе волокна, можно осуществлять передачу независимых информационных потоков на соответствующих модах, которые в этом случае играют роль каналов. Модовое уплотнение может работать только в случае отсутствия перемешивания или взаимного преобразования мод. Это условие может быть выполнено для таких многомодовых ОВ, в которых полностью исключается наличие локальных неоднородностей, в том числе изгибов. Обычно метод модового уплотнения применяется в некоторых системах автоматики, в которых информация передается на небольшие расстояния порядка единиц - десятков метров.

4.2 Метод временного уплотнения (tdm)

В настоящее время метод временного уплотнения информационных потоков (TDM - Time Division Multiplexing) является наиболее распространенным. Он применяется при передаче информации в цифровом виде. Суть его состоит в следующем. Процесс передачи разбивается на ряд временных циклов, каждый из которых в свою очередь разбивается на N субциклов, где N - число уплотняемых потоков (или каналов). Каждый субцикл подразделяется на временные позиции, т.е. временные интервалы, в течение которых передается часть информации одного из цифровых уплотняемых потоков. Кроме того, некоторое число позиций отводится для идентификационных синхроимпульсов, вставок и цифрового потока служебной связи. В качестве примера рассмотрим процесс группообразования цифрового потока Е2 (ПЦИ) 8,448 Мбит/с из 4-х цифровых потоков иерархии ПЦИ-У1 (2.048 Мбит/с). Процесс передачи разбивается на временные циклы продолжительностью 125 икс каждый. Эти циклы состоят из 4-х субциклов, длительность каждого из которых равна 31,25 мкс.

Субциклы разделены на 264 временных отрезка (позиций) длительностью 118,4 не, из которых 8 позиций отведены для синхроимпульсов, вставок и цифровой передачи служебной связи. Длительность каждого временного отрезка равна тактовому интервалу, определяющему тактовую частоту (для группового потока 8,448 Мбит/с.

Метод временного уплотнения подразделяется на два вида - асинхронное или плезиохронное, временное мультиплексирование (ПЦИ (PDH), ATM) и синхронное временное мультиплексирование (СЦИ (SDH)). Начинается практическое внедрение систем СЦИ со скоростью передачи группового сигнала 10 Гбит/с (STM-64). Несколько лет назад считалось, что это предел для электронных устройств мультиплексирования, однако, благодаря развитию новых электронных технологий (полупроводниковые структуры на основе арсенид-галлия, микровакуумных элементов) уже созданы лабораторные образцы электронных мультиплексоров для скорости 40 Гбит/с (STM-256), подготовленные для серийного промышленного производства.