Parametry światłowodu
- Adam Urbanek,
- 01.06.2001
Wzmacniacze EDFA
Ewolucja w kierunku sieci przezroczystych
Potrzeba regeneracji sygnałów optycznych zachodzi w przypadku, gdy długość łącza przekracza odległość regeneracyjną światłowodu i wymagane jest wzmocnienie G (Gain) sygnału, kompensujące wtrąconą tłumienność 1/G. Z wielu składników tłumienności największe straty w budżecie mocy optycznej wnoszą: absorpcja chromatyczna (nazywana niekiedy materiałową) i rozpraszanie Rayleigha. Pomimo opracowania wielu typów optoelektronicznych (półprzewodnikowych, laserowych) regeneratorów sygnału w praktyce największe nadzieje są związane ze wzmacniaczem optycznym EDFA, wzmacniającym bezpośrednio sygnał optyczny bez potrzeby jego konwersji na postać elektryczną.
Zasadniczą zaletą wzmacniaczy EDFA jest ich małostratne sprzęganie ze światłowodowym torem transmisyjnym, gdyż operują na tej samej geometrii włókna i takim samym materiale rdzenia (domieszkowanym dodatkowo erbem) jak jednomodowe włókna kwarcowe. Niewrażliwość na polaryzację sygnału oraz duża tolerancja na zmianę długości fali, w połączeniu z prostotą działania i niewielkim poborem mocy (5 mW przy wzmocnieniu od 24 do 30 dB), dowodzą celowości stosowania wzmacniaczy EDFA w dalekosiężnych kablach podmorskich o dużej przepływności. Realizację pierwszych kabli podmorskich opartych na wzmacniaczach optycznych EDFA, rozpoczęto w 1995 r.
Transmisja solitonowa
Transmisja solitonowa
W takim nieliniowym środowisku dyspersyjnym można jednak uzyskać trwałą i stabilną kompensację zniekształceń nieliniowych – przez dobór właściwej dyspersji o przeciwnym działaniu. Stosując dyspersję anomalną, jest możliwy taki dobór kształtu impulsu wejściowego, jego amplitudy oraz czasu trwania, aby oba zjawiska (nieliniowość i dyspersja) wzajemnie się skompensowały. Impulsy te nazwano solitonami (samotna fala), a ich kształt nie ulega zmianie w trakcie transmisji przez dowolnie długi odcinek światłowodu. Pomimo że teoria solitonu oraz jego własności propagacyjne były znane od 1895 r., to pierwszą emisję solitonu o obwiedni impulsu sekans hiperboliczny zademonstrowano dopiero w 1980 r. (Mollenauer, Stolen i Gordon) – otwierając nową dziedzinę optoelektroniki (solitroniki) dla impulsów pikosekundowych (10<sup>–12</sup> s) i femtosekundowych (10<sup>–15</sup> s).
Zwielokrotnienie falowe WDM
Aplikacje światłowodowe WDM