Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Апреля 2012 в 14:14, реферат
С увеличением энергетической нагрузки и цифровых скоростей, приходящихся на волоконно-оптический кабель (ВОК), в нем стали проявляться различного рода нелинейные явления, ограничивающие пропускную способность самого оптического волокна, а также протяженность как аналоговых, так и цифровых ВОЛС. Целью данной исследовательской работы является ознакомление с основными нелинейными явлениями, возникающими в волоконно-оптическом кабеле.
Введение
1.Нелинейные явления в волокне
2.Виды нелинейных явлений
1.Нелинейное преломление
1.Фазовая самомодуляция
2.Фазовая кросс-модуляция
2.Вынужденное рассеяние
1.Вынужденное рассеяние мандельштама-бриллюэна (ВРМБ)
2.Вынужденное рассеяние рамана
2.3. Четырехволновое смешение
Заключение
Библиография
SRS может возникнуть в системах, использующих как одномодовое, так и многомодовое волокно. Для того, чтобы наблюдать SRS при наличии только одного канала, без использования оптического усилителя, необходимо иметь уровень сигнала порядка +30 дБм или выше.
При использовании одноканальных систем нежелательные участки спектра могут быть убраны с помощью фильтров. Однако для WDM систем до сих пор практически нет технических приемов, позволяющих устранить влияние SRS. Вместе с тем влияние SRS можно снизить путем уменьшения входной оптической мощности.
2.3. ЧЕТЫРЕХВОЛНОВОЕ СМЕШЕНИЕ
Четырехволновое смешение заключается в том, что при наличии двух попутных волн с частотами f1 и f2 (f1 < f2) возникают еще две волны, с частотами 2f1 - f2 и 2f2 - f1, распространяющиеся в том же направлении и усиливающиеся за счет исходных. Аналогичные процессы происходят и в том случае, когда имеются три (или больше) падающие волны. При этом должно быть обеспечено согласование значений частот и волновых векторов всех волн.
Данный вид нелинейности теснее других связан с параметрами системы: на него влияют не только длина волокна и площадь поперечного сечения его сердцевины, но и расстояние между соседними каналами и дисперсия. Изо всех рассмотренных явлений четырехволновое смешение имеет наибольшее значение для современных DWDM-систем.
Четырехволновое смешение можно устранить, выбрав неодинаковые разности частот между соседними каналами. Кроме того, данный эффект подавляется дисперсией, так как она нарушает согласование фаз. По этой причине волокно со смещенной дисперсией, созданное в целях устранения хроматической дисперсии в диапазоне 1550 нм, малопригодно для WDM с шагом 50 ГГц (0,4 нм) и меньше; вместо него используют специальные виды волокна (TrueWave, AllWave и др.).
В обычном одномодовом волокне со ступенчатым профилем показателя преломления четырехволновое смешение между каналами f1 и f2 отсутствует, если f2 - f1 > 20 ГГц. Максимально допустимая мощность канала в данном случае практически не зависит от числа мультиплексируемых каналов. Для обычного волокна при WDM с расстоянием между каналами 10 ГГц она равна нескольким милливаттам.
Влияние четырехволнового смешения уменьшается при увеличении эффективной площади волокна и увеличении абсолютного значения хроматической дисперсии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение необходимо отметить, что нелинейность среды играет в волоконно-оптической связи двоякую роль. С одной стороны, она ограничивает скорость и дальность передачи, с другой - может быть обращена во благо. Например, вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ) можно использовать для реализации режима ввода/вывода каналов.
Кроме того, фазовая кросс-модуляция и четырехволновое смешение применяются в волновых конверторах для переноса полезного сигнала с одной несущей длины волны на другую, а вынужденное рассеяние рамана и вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ) - в волоконных лазерах и усилителях.
БИБЛИОГРАФИЯ