ООВ со смещенной ненулевой дисперсией

Спектральному уплотнению ВОЛС препятствуют нелинейные эффекты, в частности, эффект так называемого 4-волнового смешения, который наиболее сильно проявляется вблизи точки нулевой дисперсии λ₀. Световые импульсы, находящиеся в двух соседних с λ₀спектральных каналах λ₁и λ₂, при распро­странении по волокну формируют 2 симметрично расположенных паразитных канала, которые накладываются на другие рабочие каналы и создают помехи. Во избежание этого точка нулевой дисперсии была вынесена за пределы 3-го окна прозрачности (1530-1565 нм). При этом подавлению помех способствует наличие небольшой дисперсии в рабочем окне прозрачности.

Так были созданы ООВ - также со смещенной, но ненулевой дисперсией Non Zero Dispersion Shifted (NZDS), удовлетворяющие рек. ITU-T G.655. Точка нулевой дисперсии в них смещена в область более длинных волн, например, 1565-1570 нм в результате корректировки либо W-образного или треугольного профиля показателя преломления, либо разности показателей преломления сердцевины и оболочки ООВ. В волокнах NZDS нелинейные эффекты в основ­ном подавляются.

Волокна со смещенной ненулевой дисперсией компании Corning получи­ли обозначение SMF-LS(Long Shifted), a Lucent Technologies - наименование True Wave. Оптические параметры ООВ различных компаний представлены в табл. 3.4-3.6.

Фирмой Corning в результате дальнейшего совершенствования ООВ со смещенной ненулевой дисперсией NZDS разработано волокно NZDS с увели­ченной площадью поля моды и соответственно светового потока (Large Effec­tive Area Fiber, LEAF) по сравнению ООВ типа LS. Площадь его модового пят­на, т. е. световедущей зоны почти на 30% больше, чем у SMF-LS (соответст­венно 72 мкм² вместо 55 мкм²). Благодаря этому можно повысить уровень оп­тической мощности, вводимой в ОВ, на 2 дБ без достижения при этом порога возникновения нелинейных эффектов. В результате длины регенерационных участков увеличиваются на 10-15%.

Так как оптические волокна с более высокой площадью модового пятна обеспечивают одновременное уменьшение влияния всех нелинейных искаже­ний, которые являются серьезным ограничением в многоканальных системах с DWDM, волокно LEAF создает возможность более эффективного спектрально­го уплотнения (DWDM) при большей гибкости использования каналов.

Помимо улучшенных по сравнению с другими волокнами NZDS эксплуата­ционных показателей в обычном диапазоне (1530-1565 нм), волокно LEAF позволяет выйти на новые технологические рубежи в развитии волоконно-оптических сетей и приступить к освоению длинноволнового диапазона (1565-1625 нм), а бла­годаря возможности увеличения дальности передачи оптического сигнала, во­локно LEAF требует меньшего числа линейных регенераторов, что дает эконо­мию при построении сетей.

Таблица 3.4

Основные оптические параметры ООВ компании Corning

Таблица 3.5

Основные оптические параметры ООВ компании Lucent Technologies

Таблица 3.6

Основные оптические параметры ООВ компании Alcatel

Примечание.Хроматическая дисперсия (пс/нм∙км) рассчитывается по формулам:

1) - в диапазоне 1200-1600 нм,

2) - диапазоне 1500-1600 нм,

3) ,

4) ,

5) .

Компанией Lucent Technologies разработано несколько типов одномодовыхОВ, среди которых следует назвать волокно True Wave (табл. 3.5). Это во­локно с ненулевой дисперсией, способное работать в окнах прозрачности 3 и 4, имеет пологую кривую зависимости затухания от длины волны в этих окнах и малую чувствительность к изгибам (рис. 3.7). Волокно True Wave имеет глад­кую и пологую зависимость хроматической дисперсии от длины волны (рис.3.8) благодаря чему обеспечивается эффективное подавление 4-волнового смещения.

Рис. 3.7. Зависимость потерь в волокне True Wave от длины волны

Волокно Lucent Technologies марки True Wave RS (Reduce Slope) обладает по сравнению с True Wave 1-го поколения малым наклоном кривой дисперсии (≤0,05 вместо ≤0,095 пс/нм²∙км). Более пологая кривая дисперсии сохраняется в обоихокнах прозрачности 3 и 4. Волокно True Wave RS имеет весьма малую поляризационную модовую дисперсию (≤0,1 пс/√км )

Компания Alcatel также выпускает ООВ с увеличенной площадью попе­речного сечения (А_эф=65мкм²) марки Teralight. Кривая дисперсии рассчитана так, что точка нулевой дисперсии смещена на длину волны λ₀⁼1440 нм.

Кроме того, уменьшен наклон кривой дисперсии, благодаря чему появля­ется возможность спектрального уплотнения в области 1450 нм и выше (окно прозрачности 5). Суммарный объем информации, передаваемый по волокну, при интервалах между соседними каналами 50 ГГц (0,4 нм) может достигать в перспективе 1,6-2,0 Тбит/с.

Все три типа волокна (NZDS-LEAF, True Wave RS и Teralight) могут одновременно работать в окнах прозрачности 3 (1530-1565 нм) и 4 (1565-1625 или 1565-1620 нм). Благодаря этому увеличивается число рабочих длин волн при спектральном уплотнении волокон.

Рис. 3.8. Зависимость дисперсии от длины волны

В отличие от SMF-LS точка нулевой дисперсии LEAF, True Wave и Ter­alight сдвинута в область не более длинных, а более коротких волн (например, 1520-1525 нм). Сравнить оптические, конструктивные и механические пара­метры всех трех типов волокон можно по данным табл. 3.4-3.7.

Таблица 3.7

Конструктивные и механические параметры

Рабочий диапазон температур для всех волокон Corning, Lucent Technolo­gies и Alcatel одинаков: от -60° до +85°С.

На мировом рынке наибольшим спросом пользуются ООВ со смешенной -ненулевой дисперсией NZDS и, судя по всему, они наиболее перспективны. Особенно это относится к волокнам True Wave RS, LEAF, Teralight, допускаю­щих передачу больших информационных потоков.