Одномодовое волокно

С точки зрения дисперсии существующие одномодовые волокна делятся на три основных типа: стандартные волокна со ступенчатым профилем ( с несмещенной дисперсией ) SF, волокна со смещенной дисперсией DSF и волокна с ненулевой смещенной дисперсией. Все три типа волокон очень близки по затуханию, но отличаются

Относительный показатель Огносительный показатель

преломления Δ% преломления Δ%

2,0 0,8

1,5 0,6

1,0 0,4

0,5 0,2

0,0 0,0

-15 -5 0 5 15 -15 -5 0 5 15

а) б)

Рис. 1.8. Профили показателей преломления а) ступенчатое (стандартное) одномодовое волокно; б) одномодовое волокно со смещенной дисперсией (волокно со специальным профилем).

характеристиками хроматической дисперсии.

ВолокноSF. В начале 80-х годов прошлого века передатчики на длину волны 1550 нм имели очень высокую цену и не могли конкурировать на рынке с передатчиками на длину волны 1300 нм. Поэтому стандартное ступенчатое волокно стало первым коммерческим волокном и сейчас наиболее широко распространено в телекоммуникационных сетях. Оно оптимально по дисперсии для работы в окне 1310 нм, хотя затухание в этом окне больше, чем в окне 1550 нм.

ВолокноDSF. По мере совершенствования элементной базы для систем передачи на волне 1550 нм встала задача разработки волокна с длиной волны нулевой дисперсии, попадающей внутрь этого окна. В итоге в середине 80-х годов было создано волокно со смещенной дисперсией, полностью оптимизированное для работы в окне 1550 нм как по затуханию, так и по дисперсии. На протяжении многих лет волокно DSF считалось самым перспективным волокном. С появлением технологии передачи мультиплексного оптического сигнала начинают применяться эрбиевые оптические усилители EDFA, способные усиливать многоканальный оптический сигнал WDM. Однако, исследования показали, что именно длина волны нулевой дисперсии (1550 нм), попадающая внутрь рабочего диапазона эрбиевого усилителя, является главным потенциальным источником нелинейных эффектов и, прежде всего, четырехволнового смешивания, которые проявляются в резком возрастании шума при распространении многоканального сигнала.

Четырехволновое смешивание – это эффект, приводящий к рассеянию двух волн с образованием новых нежелательных длин волн. Новые волны могут приводить к деградации распространяемого оптического сигнала, интерферируя с ним, или перекачивать мощность из полезного волнового канала. Чтобы избежать нелинейных эффектов при использовании DSF в WDM системах приходилось вводить сигнал меньшей мощности, увеличивать расстояние между оптическими каналами и избегать передачи парных (симметричных относительно ) каналов. Именно из-за эффекта четырехволнового смешивания стало ясно, что необходим новый тип волокна, в котором располагалось бы по одну сторону (левее или правее) от всех возможных каналов.

Волокно NZDSF создается в начале 90-х годов с целью преодолеть нелинейные эффекты. Известное также как λ-смещенное волокно, оно характерно тем, что длина волны нулевой дисперсии вынесена за пределы полосы пропускания эрбия. Это уменьшает нелинейные эффекты и улучшает характеристики волокна при передаче DWDM сигнала.

Установка новых ВОСП или наращивание уже существующих с учетом перехода на скорости 2, 4 и 10 Гбит/с или использования волнового мультиплексирования может осуществляться с использованием трех перечисленных видов волокон. При выборе конкретного типа волокна следует учитывать такие факторы, как общая стоимость проекта, требуемые емкости каналов, надежность, сложность системы и др.