Методы уплотнения волоконно-оптических линий связи

Использование одноволоконных систем передачи не исчерпывает всех возможностей дополнительного уплотнения ВОЛС.

Известны следующие методы уплотнения ВОЛС: временное, пространственное, частотное и спектральное.

Временное уплотнение предполагает объединение нескольких информационных потоков в один. Объединение может быть осуществлено на уровне электрических сигналов и на уровне оптических сигналов.

Пространственной уплотнениеиспользует преимущества ОВ: гибкость и малые размеры. Это позволяет создавать ОК, содержащим несколько десятков ОВ. Недостаток пространственного уплотнения: большой расход ОВ, который обладает большой стоимостью. Поэтому для ВОЛС с большими растояниями метод неэффективен.

Частотное уплотнение (гетеродинное) и спектральное уплотнение.Частотное и спектральное уплотнение с точки зрения русского языка синонимы. Однако эти термины имеют различное смысловое значение. В этих системах каждая из поднесущих частот модулируется своим информационным сигналом. При этом для модулированой оптической поднесущей отводится некоторая полоса частот. Таким образом для формирования группового сигнала требуются близкорасположенные оптические несущие . Разница методов уплотнения заключается в способах формирования оптических несущих. Если каждая несущая формируется от отдельного источника, то имеет место спектральное уплотнение.

Схема поясняющая принцип спектрального уплотнения имеет вид:

Спектральное уплотнение один из наиболее перспективных способов уплотнения. С помощью этого способа может быть достигнут максимальный экономический эффект.

УСО - устройство спектрального объединения;

УСР - устройство спектрального разделения.

УСО и УСР реализуются в виде оптических устройств, получивших название мультиплексоров (демультиплексоров). Работа этих устройств основана на различных оптических эффектах и устройствах: сложные оптические призмы, многослойные диэлектрические зеркала (интерференционные), дифракционные решетки и т.д.

Однако нестабильность линии излучения полупроводниковых лазеров, особенно при высокоскоростной модуляции, приводит к тому, что расстояние по спектру между рабочими длинами волн соседних каналов во много раз превышает полосу информационного сигнала. Поэтому для получения близко расположенных спектральных каналов в ВОСП используются различные несущие не от разных источников, а от одного с помощью сдвига оптической несущей.

А1 - анализатор;

l/4 - четверть-волновая пластина;

Ф1 - оптический фильтр;

ОМ - оптический модулятор;

ИИ - источник информации;

ОС - оптический смеситель;

ПФ - полосовой фильтр;

ФД - фазовый детектор.