4.3 Метод частотного уплотнения (fdm)

При частотном методе уплотнения (FDM - Frequency Division Multiplexing) каждый информационный поток передается по физическому каналу на соответствующей частоте - поднесущей. Если в качестве физического канала выступает оптическое излучение - оптическая несущая, то она модулируется по интенсивности групповым информационным сигналом, спектр которого состоит из ряда частот поднесущих, количество которых равно числу компонентных информационных потоков. Частота поднесущей каждого канала выбирается исходя из условия f > 10, где f - частота поднесущей, - верхняя частота спектра информационного потока. Частотный интервал между поднесущими ∆f выбирается из условия ∆f≥ .

Для уменьшения перекрестных помех при модуляции оптического излучения групповым сигналом передаточная характеристика электронного устройства частотного уплотнения и ватт-амперная характеристика лазера должны иметь повышенную линейность в широком диапазоне уровней. При этом коэффициент модуляции (коэффициент экстинкции) оптического излучения зависит от количества уплотняемых каналов и обычно не превышает 10%.

На приемной стороне оптическая несущая попадает на фотодетектор, на нагрузке которого выделяется электрический групповой поток, поступающий после усиления в широкополосном усилителе приема поступает на входы узкополосных фильтров, центральная час юта пропускания которых равна одной из поднесущих частот.

В качестве компонентных потоков могут выступать как цифровые, так и аналоговые сигналы. В настоящее время в кабельных системах передачи частотное уплотнение применяется в многоканальном кабельном телевидении, где для этой цели отведен диапазон частот от 47 до 860 МГц, т.е. как метровый, так и дециметровый диапазоны ТВ.

4.4 Уплотнение по поляризации (pdm)

Уплотнение потоков информации с помощью оптических несущих, имеющих линейную поляризацию, называется уплотнением по поляризации (PDM - Polarization Division Multiplexing). При этом плоскость поляризации каждой несущей должна быть расположена под своим углом. Мультиплексирование осуществляется с помощью специальных оптических призм, например, призмы Рошона. Этот метод аналогичен модовому уплотнению, хотя может быть использовано одномодовое волокно. Однако, как и для MDM. поляризационное уплотнение может работать только тогда, когда в среде передачи (ОВ) отсутствует оптическая анизотропия, т.е. волокно не должно иметь локальных неоднородностей и изгибов. В частности, он применяется в оптических изоляторах, а также в оптических волоконных усилителях, где используется в устройствах накачки эрбиевого волокна для сложения излучения накачки двух лазеров, излучение которых имеет выраженную поляризацию в виде вытянутого эллипса.

4.5 Многоволновое уплотнение оптических несущих (wdm)

Многоволнового уплотнения оптических несущих - WDM (Wavelength Division Multiplexing). Суть этого метода состоит в том, что m информационных цифровых потоков, переносимых каждый на своей оптической несущей на длине волны разнесенных в пространстве, с помощью специальных устройств - оптических мультиплексоров (ОМ) - объединяются в один оптический поток , после чего он вводится в оптическое линейное волокно, входящее в состав оптического кабеля. На приемной стороне производится обратная операция демультиплексирования.

Многоволновые системы передачи работают в 3- м окне прозрачности ОВ, т.е. в диапазоне длин волн 1530…1565 нм. Для этого установлен стандарт длин волн, представляющий собой сетку оптических частот, в которой расписаны регламентированные значения оптических частот от 196,1 ТГц до 192,1 ТГц (1 ТГц = 10¹² Гц) с интервалами 100 ГГц и длины волн: от 1528,77 нм до 1560.61 нм с интервалом 0,8 нм. Стандарт состоит из 41 длины волны, т.е. рассчитан на 41 спектральный канал. На практике используется 39 каналов из представленной сетки частот, поскольку два крайних не используются, так как они находятся на склонах частотной характеристики оптических усилителей, применяемых в системах WDM.

Важным моментом при разработке WDM систем является проблема организации каналов для передачи сигналов телеконтроля, управления и служебной связи. Для таких систем было принято решение для передачи этих сигналов использовать отдельный спектральный канал. При этом длина волны не должна входить в полосу пропускания эрбиевого волоконно-оптического усилителя. В этой целью была рекомендована одна из двух длин волн - 1510 или 1625 нм.