5.4. Оптические мультиплексоры ввода-вывода

Оптические мультиплексоры ввода-вывода позволяют осуществить ввод-вывод части оптических каналов на промежуточных пунктах, а основную часть оптических каналов передать дальше в тракт без каких-либо преобразований.

Мультиплексор ввода-вывода состоит из демультиплексора и мультиплексора и для компенсации затухания этих пассивных устройств он сочетается с квантовым усилителем (рис.8). При этом, к пользователям на промежуточном пункте могут подаваться как отдельные выделенные оптические каналы, так и преобразованные в электрическую форму сигналы ввода. Соответственно, и выводиться могут из промежуточного пункта электрические сигналы с преобразованием в оптическую форму и оптические сигналы.

Наряду с указанными элементами в оптических сетях могут быть использованы оптические коммутаторы, оптические фильтры, волновые конверторы, оптические комбайнеры и разветвители, но для использования линейного тракта достаточно описанных в работе элементов.

Р ис. 8. Схема оптического мультиплексора ввода-вывода

6.ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Исходные данные должны быть представлены в виде таблицы 16.

Все расчёты должны производится для канала с максимальным быстродействием, а также для канала, у которого абсолютное значение дисперсии максимально. Расчёты проводятся по трём показателям: затуханию, дисперсии и по соотношению сигнал/помеха; и по наихудшему из вариантов определяется длина секции.

Таблица 16

Исходные данные

Общая длина трассы L, км	Число каналов спектрального уплотнения М	Тип волокна	Тип аппаратуры	Спектральный диапазон уплотнения, нм	Наличие пунктов ввода-вывода	Число каналов ввода-вывода

В основе расчётов положен волновой линейный тракт с архитектурой «точка-точка» трёх видов- два вида представляют полностью оптический тракт (фотонная система передачи) и третий вид-линейный тракт, где установлены регенераторы. Первые два случая соответствуют линейному тракту, где дисперсия и помехозащищённость по всей длине трассы не выходят за рамки допусков и достаточно только компенсации затухания с помощью квантовых оптических усилителей. Два представленных вида отличаются между собой наличием (или отсутствием) устройств ввода-вывода (рис. 9, 10.), при наличии полностью фотонной передачи.

Рис. 9. Многоволновая линия связи с архитектурой «точка-точка».

На рисунке 11 показан линейный тракт, где использованы регенераторы.

Возможно и сочетание в линейном тракте устройств ввода-вывода и регенераторов.

6.1. Расчёт дисперсии для канала с максимальным быстродействием и максимальной спектральной несущей. Определение длины секции

Для расчёта поляризационной дисперсии необходимо учитывать, что максимально допустимая поляризационная модовая дисперсия для системы с максимальным быстродействием STM-16 не должна превышать 40 пс и 10 пс для STM-64.

Расчёт поляризационной модовой дисперсии ведётся по формуле:

(6.1)

Рис. 10. Многоволновой тракт с архитектурой «точка-точка» и устройством ввода-вывода.

Рис. 11. Многоволновой линейный тракт с архитектурой «точка-точка» и регенераторами между секциями.

где:

Т-удельная поляризационная модовая дисперсия, пс/√км;

L-расстояние, км.

По хроматической дисперсии определим максимальное расстояние для данной системы без регенераторов:

, (6.2)

, (6.3)

где:

В -скорость передачи для канала с максимальным быстродействием;

 -ширина полосы оптического излучения. Все современные полупроводниковые лазеры, используемые в системах плотного волнового уплотнения, имеют 0.1 нм;

D() -хроматическая дисперсия для выбранного диапазона, пс/нмкм.

, (6.4)

где:

S₀ -наклон кривой дисперсии для кабеля;

 -длина волны канала с максимальным абсолютным значением дисперсии;

₀ -длина волны нулевой дисперсии.

Оценка L_c производится дважды: для канала с максимальным быстродействием и для канала с максимальным абсолютным значением дисперсии.