×
13.11.2019
219.017.e147

Способ компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линнии связи

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технике связи. Согласно способу компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи на приеме принимаемый сигнал пропускают через последовательную цепочку из N нелинейных фазовых фильтров. Каждый из фильтров состоит из звена линейной фазовой фильтрации и звена нелинейной фазовой фильтрации. При этом для линейной фазовой фильтрации применяют аналоговый оптический фазовый фильтр, дисперсионная характеристика которого имеет знак и наклон, противоположные знаку и наклону дисперсионной характеристике рабочего оптического волокна волоконно-оптической линии связи, а для нелинейной фазовой фильтрации оптическое излучение, поступающее с выхода звена линейной фазовой фильтрации, далее на входе звена нелинейной фазовой фильтрации разделяют на три равные части. Одну из частей через первый оптический аттенюатор подают на первый вход первого сумматора оптических сигналов. Вторую часть через второй оптический аттенюатор подают на первый вход второго сумматора оптических сигналов. Третью часть вводят в оптическое волокно с повышенной нелинейностью, на выходе которого сдвигают фазу оптического излучения на π и подают на второй вход второго сумматора оптических сигналов. С помощью второго оптического аттенюатора согласовывают уровни оптического излучения на первом и втором входах второго сумматора оптических сигналов, суммируют во втором сумматоре оптических сигналов оптическое излучение с его первого и второго входов и подают полученное в результате суммирования оптическое излучение на второй вход первого сумматора оптических сигналов. С помощью первого оптического аттенюатора согласовывают уровни оптического излучения на первом и втором входах первого сумматора оптических сигналов, суммируют в первом сумматоре оптических сигналов оптическое излучение с его первого и второго входов и подают полученное в результате суммирования оптическое излучение на выход звена нелинейной фазовой фильтрации. Технический результат заключается в сокращении времени обработки оптических сигналов и в снижении требований к вычислительным ресурсам на приеме волоконно-оптической линии передачи. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для компенсации нелинейных и дисперсионных искажений в волоконно-оптических линиях передачи сетей связи.

Известны способы компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи за счет использования для передачи сигналов солитонов [1]. Известны способы [1-3] компенсации нелинейных и дисперсионных искажений в волоконно-оптических линиях передачи, заключающиеся в том, что в волоконно-оптическую линию передачи с заданным интервалом включают оптические усилители и обеспечивают режим распространения солитонов с управлением потерями. Для этого расстояние между оптическими усилителями (длина усилительного участка), параметры оптических сигналов, параметры оптических усилителей и параметры оптических волокон линии передачи выбирают так, чтобы в волоконно-оптической линии передачи выполнялись условия распространения солитонов. Для практической реализации данных способов, длина усилительного участка должна быть достаточно мала – около 30-50 км, что делает их использование экономически невыгодным.

Известны способы [1, 4-10] компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи, заключающиеся в том, что в линии передачи обеспечивают режим распространения солитонов с управлением дисперсией. Для этого в волоконно-оптической линии передачи периодически включают оптические усилители и периодически изменяют знак хроматической дисперсии оптических волокон за счет последовательного включения оптических волокон с положительной дисперсионной характеристикой и оптических волокон с отрицательной дисперсионной характеристикой, так, чтобы полная дисперсия линии передачи была близка к нулю. Расстояния между оптическими усилителями, параметры сигнала и параметры оптических волокон линии передачи выбирают так, чтобы обеспечить условия распространения солитонов. Реализация данных способов требует достаточно строгого выполнения условий согласования параметров оптического сигнала и параметров линии, что ведет к увеличению сложности и числа компонентов линии передачи, объемов работ на линии, и, как следствие, требуемых затрат.

Известны способы [11-14] компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи, заключающиеся в том, что на приеме осуществляют цифровую обработку принимаемого сигнала с использованием нелинейного преобразования Фурье. К основным недостаткам указанных способов относятся высокие требования к вычислительным ресурсам (объему памяти, скорости обработки).

Наиболее близким к заявляемому является способ [15] компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи, заключающийся в том, что на приеме принимаемый сигнал пропускают через последовательную цепочку из N цифровых нелинейных фазовых фильтров, каждый из которых состоит из звена цифровой линейной фазовой фильтрации, фазовая характеристика которого является обратной фазовой характеристике линейных искажений в рабочем оптическом волокне линии связи, и звена цифровой нелинейной фазовой фильтрации, фазовая характеристика которого является обратной фазовой характеристике нелинейных искажений в рабочем оптическом волокне линии связи. Реализация данного способа требует значительных вычислительных ресурсов, в частности, больших объемов памяти и скорости обработки сигналов, что увеличивает затраты и приводит к дополнительным задержкам на сетях связи. Причем время обработки сигналов, а, следовательно, и задержки, требования к вычислительным ресурсам возрастают с увеличением длины регенерационного участка и пропускной способности линии связи.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи, на приеме принимаемый сигнал пропускают через последовательную цепочку из N нелинейных фазовых фильтров, каждый из которых состоит из звена линейной фазовой фильтрации и звена нелинейной фазовой фильтрации, при этом для линейной фазовой фильтрации применяют аналоговый оптический фазовый фильтр, дисперсионная характеристика которого имеет знак и наклон противоположные знаку и наклону дисперсионной характеристике рабочего оптического волокна волоконно-оптической линии связи, а для нелинейной фазовой фильтрации оптическое излучение, поступающее с выхода звена линейной фазовой фильтрации, на входе звена нелинейной фазовой фильтрации разделяют на три равные части, одну из которых через первый оптический аттенюатор подают на первый вход первого сумматора оптических сигналов, вторую часть через второй оптический аттенюатор подают на первый вход второго сумматора оптических сигналов, а третью часть вводят в оптическое волокно с повышенной нелинейностью, на выходе которого сдвигают фазу оптического излучения на пи (π) и подают на второй вход второго сумматора оптических сигналов, с помощью второго оптического аттенюатора согласовывают уровни оптического излучения на первом и втором входах второго сумматора оптических сигналов, суммируют во втором сумматоре оптических сигналов оптическое излучение с его первого и второго входов и подают полученное в результате суммирования оптическое излучение на второй вход первого сумматора оптических сигналов, с помощью первого оптического аттенюатора согласовывают уровни оптического излучения на первом и втором входах первого сумматора оптических сигналов, суммируют в первом сумматоре оптических сигналов оптическое излучение с его первого и второго входов и подают полученное в результате суммирования оптическое излучение на выход звена нелинейной фазовой фильтрации.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит цепочку 1 из N нелинейных фазовых фильтров 2, каждый из которых включает звено линейной фильтрации 3, в качестве которого включен оптический фазовый фильтр, дисперсионная характеристика которого имеет знак и наклон противоположные знаку и наклону дисперсионной характеристике рабочего оптического волокна волоконно-оптической линии связи, и звено нелинейной фильтрации 4, которое включает оптический разветвитель 5, первый 6 и второй 7 оптические аттенюаторы, первый 8 и второй 9 сумматоры оптических сигналов (сплиттеры), оптическое волокно с повышенной нелинейностью 10 и оптический фазовый фильтр сдвига фазы на пи (π) – 11. При этом, N нелинейных фазовых фильтров 2 в цепочке 1 включены последовательно, вход нелинейного фазового фильтра 2 подключен ко входу звена линейной фильтрации 3, выход которого на входе звена нелинейной фильтрации 4 соединен со входом оптического разветвителя 5. Первый выход оптического разветвителя 5 через первый аттенюатор 6 соединен с первым входом первого сумматора оптических сигналов 8, его второй выход через второй оптический аттенюатор 7 соединен с первым входом второго сумматора оптических сигналов 9, а его третий выход подключен ко входу оптического волокна с повышенной нелинейностью 10, выход которого через оптический фазовый фильтр сдвига фазы на пи () – 11 подключен ко второму входу второго сумматора оптических сигналов 9. При этом выход второго сумматора оптических сигналов 9 подключен ко второму входу первого сумматора оптических сигналов 8, выход которого соединен с выходом звена нелинейной фильтрации 2.

Устройство работает следующим образом. Принятый на приеме оптический сигнал волоконно-оптической линии связи подают на вход цепочки 1 из N нелинейных фазовых фильтров 2. В каждом из N нелинейных фазовых фильтров 2 поступающий на его вход оптический сигнал пропускают через звено линейной фильтрации 3, с выхода которого оптический сигнал на входе звена нелинейной фильтрации 4 подают на вход оптического разветвителя 5, в котором делят его на три части. При этом, одну часть с первого выхода оптического разветвителя 5 через первый оптический аттенюатор 6 подают на первый вход первого оптического сумматора оптических сигналов 8, вторую часть через второй оптический аттенюатор 7 подают на первый вход второго оптического сумматора оптических сигналов 9, а третью часть через оптическое волокно с повышенной нелинейностью 10 и оптический фазовый фильтр сдвига фазы на пи (π) – 11 подают на второй вход второго оптического сумматора оптических сигналов 9. С помощью второго оптического аттенюатора 7 согласовывают уровни оптического излучения на первом и втором входах второго сумматора оптических сигналов 9, суммируют во втором сумматоре оптических сигналов 9 оптическое излучение с его первого и второго входов и подают полученное в результате суммирования оптическое излучение на второй вход первого сумматора оптических сигналов 8, с помощью первого оптического аттенюатора 6 согласовывают уровни оптического излучения на первом и втором входах первого сумматора оптических сигналов 8, суммируют в первом сумматоре оптических сигналов 8 оптическое излучение с его первого и второго входов и подают полученное в результате суммирования оптическое излучение на выход звена нелинейной фазовой фильтрации. Поскольку знак и наклон дисперсионной характеристики противоположны знаку и наклону дисперсионной характеристики рабочего оптического волокна волоконно-оптической линии связи, то в каждом из нелинейных фазовых фильтров 2 звеном линейной фильтрации 3 частично компенсируются линейные искажения оптического сигнала в волоконно-оптической линии связи. На первый вход второго сумматора оптических сигналов 9 через второй оптический аттенюатор 7 поступает оптический сигнал с той же фазовой характеристикой, что и на входе звена нелинейной фильтрации 4. На второй вход второго сумматора оптических сигналов 9 поступает оптический сигнал, фазовая характеристика которого изменилась за счет нелинейности при прохождении через оптическое волокно с повышенной нелинейностью 10 и сдвинута на пи (π) оптический фазовым фильтром сдвига фазы на пи (π) – 11. Таким образом, при согласовании уровней оптического излучения на первом и втором входах второго сумматора оптических сигналов 9 на его выходе в результате суммирования формируют оптический сигнал с фазовой характеристикой по абсолютной величине равной изменениям фазовой характеристики за счет нелинейности, но противоположной им по знаку. На первый вход первого сумматора оптических сигналов 8 через первый оптический аттенюатор 6 поступает оптический сигнал с той же фазовой характеристикой, что и на входе звена нелинейной фильтрации 4. Соответственно, при согласовании уровней оптического излучения на первом и втором входах первого сумматора оптических сигналов 8 на его выходе в результате суммирования формируют оптический сигнал с фазовой характеристикой, изменения которой относительно фазовой характеристики на входе звена нелинейной фильтрации 4 по абсолютной величине равны изменениям фазовой характеристики за счет нелинейности, но противоположны им по знаку. Этот сигнал и поступает на выход звена нелинейной фильтрации 4. Таким образом, при прохождении звена нелинейной фильтрации фазовая характеристика оптического сигнала претерпевает изменения противоположные изменениям ее при прохождении оптического волокна за счет нелинейности. Как следствие, в каждом из нелинейных фазовых фильтров 2 звеном нелинейной фильтрации 4 частично компенсируются нелинейные искажения оптического сигнала в волоконно-оптической линии связи.

В отличие от известного способа компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи за счет цифровой нелинейной фазовой фильтрации, которым является прототип для компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи предлагается способ нелинейной фазовой фильтрации аналоговыми оптическими элементами. Это позволяет существенно сократить время обработки оптических сигналов на приеме, что особенно важно, учитывая все возрастающие требования к задержкам на телекоммуникационных сетях в связи с развитием интернета вещей, тактильного интернета, роста потребностей и внедрения сетей со сверхмалыми задержками. Также, предлагаемый способ за счет применения аналоговой оптической нелинейной фазовой фильтрации вместо цифровой позволяет снизить требования к вычислительным ресурсам на приеме волоконно-оптической линии передачи. Все это расширяет область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.


Способ компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линнии связи
Способ компенсации нелинейных и дисперсионных искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линнии связи
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 10 items.
17.10.2019
№219.017.d6c4

Способ симплексной передачи данных по оптическому волокну кабельной линии

Изобретение относится к технике связи, в частности к способам передачи информации по линиям связи, а именно к низкоскоростной передаче данных по оптическим волокнам кабельных линий. Технический результат состоит в расширении области применения. Для этого в способе симплексной передачи данных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702983
Дата охранного документа: 14.10.2019
26.10.2019
№219.017.db16

Способ компенсации искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линии передачи

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для компенсации искажений в волоконно-оптических линиях передачи сетей связи. Технический результат состоит в расширении области применения. Для этого по концам усилительного участка линии передачи последовательно оптическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704105
Дата охранного документа: 24.10.2019
15.11.2019
№219.017.e289

Способ определения коэффициента усиления сфокусированной антенной решетки

Изобретение относится к области антенных измерений и может быть использовано для экспериментальной оценки эффективности антенных решеток (АР), сфокусированных в зоне ближнего электромагнитного поля (ЭМП). Способ включает генератор сигнала, который через калиброванный аттенюатор и измеритель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705936
Дата охранного документа: 12.11.2019
29.11.2019
№219.017.e7b8

Способ информационной защиты элемента распределенной случайной антенны

Изобретение относится к области защиты конфиденциальной информации и может быть использовано для защиты радиотехнических систем, объединенных термином «распределенные случайные антенны». Сущность изобретения – повышение эффективности защиты конфиденциальной информации от утечки через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707385
Дата охранного документа: 26.11.2019
18.03.2020
№220.018.0ce8

Способ декорреляции сетевого трафика

Изобретение относится к области инфокоммуникационных сетей. Технический результат заключается в уменьшении вычислительной сложности для вычисления в реальном масштабе времени без существенной задержки блока пакетов в памяти вычислителя. В памяти вычислительного устройства фиксируется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716697
Дата охранного документа: 16.03.2020
07.06.2020
№220.018.24a6

Способ симплексной передачи данных по оптическому волокну кабельной линии

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах связи по оптическим волокнам кабельных линий с низкоскоростной передачей данных. Технический результат состоит в расширении области применения. Для этого в способе симплексной передачи данных по оптическому волокну...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722922
Дата охранного документа: 04.06.2020
03.07.2020
№220.018.2e14

Способ управления волоконно-оптическим контроллером поляризации

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для управления состоянием поляризации оптического излучения на выходе волоконно-оптического контроллера поляризации. Согласно способу управления волоконно-оптическим контроллером поляризации оптическое излучение подают на вход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725144
Дата охранного документа: 30.06.2020
24.07.2020
№220.018.3619

Способ крепления оптических модулей оптического кабеля на кассете муфты при сращивании длин оптического кабеля

Использование: для крепления оптических модулей оптического кабеля на кассете муфты при сращивании длин оптического кабеля. Сущность заявленного изобретения заключается в том, что в способе крепления оптических модулей оптического кабеля на кассете муфты при сращивании длин оптического кабеля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727562
Дата охранного документа: 22.07.2020
20.04.2023
№223.018.4dbe

Устройство электропитания узлового элемента беспроводной сенсорной сети

Изобретение относится к области электропитания радиоэлектронного оборудования и может быть использовано с целью подзарядки аккумуляторных батарей в элементах беспроводных сенсорных сетей (БСС). Устройство электропитания узлового элемента БСС включает узел БСС, солнечную батарею, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793177
Дата охранного документа: 29.03.2023
26.05.2023
№223.018.7033

Способ преобразования падающей электромагнитной волны в боковое рассеяние при помощи киральной метаструктуры

Изобретение может быть использовано для защиты электронных устройств от электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона в заранее известном интервале частот. Способ преобразования падающего СВЧ-излучения в боковое рассеяние в определенном диапазоне частот на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796203
Дата охранного документа: 17.05.2023
Showing 1-10 of 40 items.
10.01.2014
№216.012.9565

Способ определения места повреждения оптического волокна

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локализации места повреждения оптического волокна. Согласно способу измеряют контрольную и текущую поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна. При измерении текущей характеристики с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503939
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.95f4

Способ оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения. Согласно способу многомодовую волоконно-оптическую линию передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504082
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.02.2014
№216.012.9f93

Способ измерения жесткости оптического кабеля при низких температурах

Изобретение относится к технике измерений параметров кабелей и может быть использовано для измерения жесткости оптических кабелей с высокой прочностью на разрыв при низких температурах. Сущность: один конец образца оптического кабеля закрепляют на платформе с помощью первого зажима, а второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506559
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.04.2015
№216.013.41f5

Способ отбора многомодовых оптических волокон волоконно-оптической линии передачи для работы с одномодовым источником оптического излучения

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодовых оптических волокон волоконно-оптической линии передачи для работы с одномодовым источником оптического излучения. Многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548383
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.07.2015
№216.013.64c2

Способ испытания стойкости оптического кабеля действию замерзающей воды в защитном полимерном трубопроводе

Изобретение относится к технике волоконно-оптической связи и может быть использовано для испытания стойкости оптического кабеля (ОК), предназначенного для прокладки в защитном полимерном трубопроводе (ЗПТ), к действию замерзающей воды в ЗПТ. Отличительная особенность заявленного способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557341
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.09.2015
№216.013.7758

Способ измерения избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле оптического кабеля в процессе климатических испытаний

Изобретение относится к измерительной технике и применяется для измерения избыточной длины оптического волокна. В указанном способе используют климатическую камеру, в которой устанавливают отрицательную температуру и выдерживают при этой температуре испытуемую длину оптического кабеля в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562141
Дата охранного документа: 10.09.2015
25.08.2017
№217.015.b6a3

Волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при добыче вязкой нефти, при воздействии на призабойную зону скважин паром при высоких температуре и давлении в устройствах для проведения измерений температурного распределения по скважине. Волоконно-оптический кабель для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614662
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b746

Способ уменьшения дифференциальной модовой задержки волоконно-оптической линии передачи

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для волоконно-оптической связи. Технический результат состоит в уменьшении дифференциальной модовой задержки многомодовой волоконно-оптической линии в маломодовом режиме передачи. Для этого последовательно многомодовому оптическому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614535
Дата охранного документа: 28.03.2017
26.08.2017
№217.015.ddc6

Способ измерения сдвига частоты рассеяния мандельштама-бриллюэна на длине оптического волокна

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам измерения сдвига частоты рассеяния Мандельштама-Бриллюэна. При реализации способа измерения сдвига частоты рассеяния Мандельштама-Бриллюэна на длине оптического волокна непрерывное оптическое излучение задающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624801
Дата охранного документа: 06.07.2017
26.08.2017
№217.015.de0f

Способ измерения распределения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля вдоль длины кабеля. В заявленном способе измерения распределения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля предварительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624796
Дата охранного документа: 06.07.2017
+ добавить свой РИД