Петренко (1195942), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

При скорости распространения импульса 155 Мбит/с и использовании длины волны 1550 нм главным ограничивающим фактором является дисперсия. Для остальных волокон на этой скорости ограничение – затухание. Но при увеличении скорости затухание уходит на второй план и основным ограничением становится дисперсия. Тогда, можно придти к выводу, что при использовании длины волны 1550 нм требуется особое внимание уделить именно компенсации дисперсии, для длины волны 1310 нм – будет зависеть от используемой скорости [33].

Так же можно заметить, что волокна, соответствующие рекомендации G.652 при распространении импульса на длине волны 1310 нм, дают низкие показатели длины регенерационного участка по затуханию. Если же эти волокна использовать для длины волны 1550 нм, то показатель длины регенерационного участка по дисперсии дает меньшие результаты. Это связано с тем, что на длине волны 1310 нм волокна имеют минимальную дисперсию, а, следовательно, и максимальную пропускную способность, в то время как на длине волны 1550 нм — минимальный коэффициент затухания (таблица 5.2).

Построим график зависимости при условии выбора наименьшей длины регенерационного участка из двух критериев. График приведен на рисунке 5.1. По оси абсцисс, которая отображает скорость, используется логарифмическая шкала.

Рисунок 5.1  Зависимость длины регенерационного участка от скорости передачи для разных видов оптических волокон

По графику можно сделать вывод, что волокна, соответствующие рекомендации G.653 и G.655 на низкой скорости передачи позволяют использовать большую длину линии без установки ретрансляторов и усилителей. Главным ограничивающим фактором при их использовании будет дисперсия, поэтому потребуется компенсировать дисперсию, чтобы увеличить длину регенерационного участка [38].

1. Исследование длины регенерационного участка от параметров оптического волокна

По данным, полученным в ходе предыдущего исследования, можно сделать выводы по зависимости длины регенерационного участка от характеристик волокна. Для исследования взяты данные длины регенерационного участка на скорости 155,52 Мбит/с из таблицы 5.1.

Характеристики используемых в исследование волокон представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Характеристики исследуемых волокон

С учетом значений коэффициента хроматической дисперсии построен график, представленный на рисунке 5.2. На графике представлены длина регенерационного участка по дисперсии, которая в первую очередь зависит от хроматической дисперсии, и длина регенерационного участка итоговая, учитывающая и дисперсию, и затухание.

Рисунок 5.2  График зависимости длины регенерационного участка от коэффициента хроматической дисперсии

По графику можно сделать следующий вывод. С увеличение хроматической дисперсии длина регенерационного участка уменьшается. Как уже было упомянуто ранее, наименьший коэффициент хроматической дисперсии имеют волокна на длине волны 1310 нм. Но как мы видим на Рисунке 5.2 при низких значениях хроматической дисперсии итоговая длина регенерационного участка имеет меньшее значение из-за затухания.

Так же по значениям коэффициента поляризационно-модовой дисперсии был построен график, представленный на рисунок 5.3. На графике представлены три кривых: длина регенерационного участка по дисперсии, длина регенерационного участка по затуханию и итоговая длина регенерационного участка.

Рисунок 5.3  График зависимости длины регенерационного участка от коэффициента поляризационно-модовой дисперсии при скорости 155 Мбит/с

Можно сделать вывод, что длина регенерационного участка не существенно зависит от коэффициента поляризационно-модовой дисперсии. Возможно погрешности это из-за того, что на скорости 155,52 Мбит/с преобладает хроматическая дисперсия. Поэтому построим график на основе полученных данных при скорости распространения 2,5 Гбит/с, который изображен на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4  График зависимости длины регенерационного участка от коэффициента поляризационно-модовой дисперсии при скорости 2,5 Гбит/с

Так же можно заметить, что характер линии не изменился. Поэтому сделаем вывод, что поляризационно-модовая дисперсия не дает существенный вклад в длину регенерационного участка. Можно предположить, это связано с тем, что хроматическая дисперсия вносит большее значение в длину регенерационного участка. Возможно при компенсации хроматической дисперсии, поляризационно-модовая будет уже влиять существеннее. Излом линии можно объяснить тем, что мы никак не можем исключить хроматическую дисперсию и затухание. Коэффициент поляризационно-модовой дисперсии зависит от качества производства волокон, но так же производители предлагают различные коэффициенты хроматической дисперсии и затуханию даже для волокон, соответствующих одной и ой же рекомендации.

Исследуем, как зависит длина регенерационного участка от затухания. Полученный график представлен на рисунке 5.5.

Рисунок 5.5  График зависимости длины регенерационного участка от коэффициента затухания

Из графика следует, что с увеличением коэффициента затухания уменьшается длина регенерационного участка. Наименьший коэффициент затухания при использовании длины волны 1550 нм. Это связано с окнами прозрачности волокна и его структурой.

1. Исследование длины регенерационного участка от параметров выбранного оборудования

Одним из ограничивающих факторов длины регенерационного участка является качество и параметры выбранного оборудования. В опытах, проводимых ранее, мы использовали параметры оборудования EXFO FOT-302X-23BL. Он является тестером оптических потерь и имеет средние параметры, которые и были взяты за основу предыдущих испытаний.

В линиях, используемых для передачи данных, используется другое оборудование. В современных телекоммуникационных линиях применяют SFP модули. Трансивер SFP включает в себя три секции: лазерный передатчик, PIN фотодиод, объединенный с усилителем напряжения, управляемого током и блок управления.

Выбор SFP модуля основывается на выбранной скорости передачи, длине волны, ограничению по дистанции и другими параметрами. Производители заранее прописывают в характеристиках максимальную длину линии.

Поставим себе цель проверить длину регенерационного участка, заданного в характеристиках SFP модулей. В таблице 5.3. выбраны несколько SFP модулей разных производителей и с различными параметрами.

Таблица 5.3 – Сравнительные характеристики SFP модулей и тестера оптических потерь

Произведем замеры длины регенерационного участка для представленного в таблице 5.3 оборудования.

Выберем волокно Draka ESMF, так как оно соответствует рекомендации ITU-T G.652 и работает на длине волны 1310 нм. Оборудование специально подобрано для одной и той же рекомендации и длины волны, чтобы можно было сделать сравнительный анализ. Скорость распространения импульсов установим 155 Мбит/с, так все выбранное оборудование работает на этой скорости. Не будем учитывать параметры импульса, поэтому установим крутизну фронта , параметр модуляции .

Данные, полученные в ходе исследования, приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 – Полученные данные

Как мы видим, все, кроме одного производителя, указывают в технических характеристиках к своему оборудованию данные длины регенерационного участка с запасом. Возможно тот производитель, который указал в технических параметрах значение большее, чем полученное в наших опытах, производил замеры на оптическом волокне другой фирмы и имеющее лучшее параметры, но в технических требованиях он этой информации не указал.

По данным исследования, указанным в таблице 5.4, и характеристикам оборудования, указанным в таблице 5.3, построим графики зависимости длины регенерационного участка от ширины спектра источника и энергетического потенциала аппаратуры. Графики представлены на рисунке 5.6 и рисунке 5.7 соответственно.

Рисунок 5.6  Зависимость длины регенерационного участка от шины спектра источника

Рисунок 5.7  Зависимость длины регенерационного участка от энергетического потенциала

По графику зависимости длины регенерационного участка от ширины спектра источника (рисунок 5.6) можно сделать вывод, что максимальная длина линии уменьшается с увеличением ширины спектра. То есть использование узкополосных источников, приводит к увеличению длины регенерационного участка.

Характеристики

Список файлов ВКР