×
26.10.2019
219.017.db16

Способ компенсации искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линии передачи

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 волокнам линии передачи включают компенсирующие модули, при этом сначала поступающий из оптического волокна усилительного участка волоконно-оптической линии передачи оптический сигнал усиливают и подают на вход компенсирующего модуля, в котором сначала компенсируют хроматическую дисперсию, накопленную в оптическом волокне на усилительном участке, а затем разделяют оптическое излучение на две части, первую часть пропускают по оптическому волокну с повышенной нелинейностью, на выходе которого компенсируют хроматическую дисперсию, накопленную на этом оптическом волокне, после чего производят поворот фазы оптического сигнала на 180° и суммируют его с оптическим сигналом второй части оптического излучения, которую предварительно пропускают через аттенюатор, с помощью которого согласовывают уровни суммируемых оптических сигналов, затем результат суммирования подают на выход компенсирующего модуля, усиливают и вводят в оптическое волокно следующего усилительного участка, при этом затухание оптического аттенюатора, усиление оптического сигнала, поступающего на вход компенсирующего модуля, и параметры оптического волокна с повышенной нелинейностью и оптического усилителя выбирают так, чтобы компенсировать нелинейные искажения в оптическом волокне усилительного участка волоконно-оптической линии передачи. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Известны способы [1-3] увеличения пропускной способности волоконно-оптической линии передачи, 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 регулируют хроматическую дисперсию линии передачи. Волоконно-оптическая линия передачи с «управляемыми дисперсией солитонами» это линия передачи, в которой хроматическая дисперсия вдоль линии периодически меняет знак так, что результирующая дисперсия на периоде (дисперсионной карте) компенсирует набег фазы на периоде за счет нелинейности [4]. Изменения знака хроматической дисперсии оптических волокон вдоль линии обеспечивают за счет последовательного включения оптических волокон с положительной дисперсионной характеристикой и оптических волокон с отрицательной дисперсионной характеристикой. При этом выбирают расстояния между оптическими усилителями, параметры сигнала и параметры оптических волокон линии передачи, которые обеспечивают условия распространения солитонов. Основная проблема применения данных способов состоит в том, что для поддержания режима передачи солитонов требуется достаточно строгое согласование характеристик передаваемых оптических импульсов и характеристик волоконно-оптической линии. При этом, как правило, для обеспечения необходимых длин усилительных и регенерационных участком требуется увеличивать плотность дисперсионных карт (уменьшать период изменения знака дисперсии). Все это ограничивает область применения данных способов.

Известен способ увеличения пропускной способности волоконно-оптической линии передачи, заключающееся в том, что по концам усилительного участка линии передачи последовательно оптическим волокнам линии передачи включают компенсирующие оптические волокна, хроматическая дисперсия которых имеет знак противоположный знаку хроматической дисперсии оптических волокон линии передачи [5]. При использовании данного способа уменьшается только результирующая хроматическая дисперсия волоконно-оптической линии передачи. Из-за действия факторов нелинейности его возможности по увеличению длины усилительного участка, регенерационного участка и пропускной способности волоконно-оптических линии передачи ограничены. Как следствие, это ограничивает и область применения данного способа.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу компенсации искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях передачи, по концам усилительного участка линии передачи последовательно оптическим волокнам линии передачи включают компенсирующие модули, при этом сначала поступающий из оптического волокна усилительного участка волоконно-оптической линии передачи оптический сигнал усиливают и подают на вход компенсирующего модуля, в котором сначала компенсируют хроматическую дисперсию накопленную в оптическом волокне на усилительном участке, а затем разделяют оптическое излучение на две части, первую часть пропускают по оптическому волокну с повышенной нелинейностью, на выходе которого компенсируют хроматическую дисперсию накопленную на этом оптическом волокне, после чего производят поворот фазы оптического сигнала на 180 градусов и суммируют его с оптическим сигналом второй части оптического излучения, которую предварительно пропускают через оптический аттенюатор, с помощью которого согласовывают уровни суммируемых оптических сигналов, затем результат суммирования подают на выход компенсирующего модуля, усиливают и вводят в оптическое волокно следующего усилительного участка, при этом затухание оптического аттенюатора, усиление оптического сигнала, поступающего на вход компенсирующего модуля, и параметры оптического волокна с повышенной нелинейностью выбирают так, чтобы компенсировать нелинейные искажения в оптическом волокне усилительного участка волоконно-оптической линии передачи.

На фиг.1 и фиг.2 приведены схемы реализации заявляемого способа. На фиг.1 представлена схема включения компенсирующих модулей на волоконно-оптической линии. На фиг.2 приведена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа компенсации искажений.

Устройство содержит необслуживаемые усилительные пункты (НУП) 1, первый каскад линейного оптического усилителя 2, компенсирующий модуль 3, второй каскад линейного оптического усилителя 4, оптическое волокно волоконно-оптической линии передачи 5. Здесь НУПы 1 размещены вдоль волоконно-оптической линии передачи с заданным интервалом. Участок волоконно-оптической линии между НУП есть усилительный участок. Компенсирующий модуль 3 включает первый модуль компенсации хроматической дисперсии 6, первый оптический разветвитель 7, оптическое волокно с повышенной нелинейностью 8, второй модуль компенсации хроматической дисперсии 9, фазовый фильтр с π-сдвигом 10, второй оптический разветвитель 11, оптический аттенюатор 12.

На НУПе 1 оптическое волокно волоконно-оптической линии передачи 5 в конце усилительного участка подключено ко входу первого каскада линейного оптического усилителя 2 выход которого соединен со входом компенсирующего модуля 3, а выход компенсирующего модуля 3 подключен ко входу второго каскада линейного оптического усилителя 4, выход которого соединен с оптическим волокном волоконно-оптической линии передачи 5 в начале следующего усилительного участка волоконно-оптической линии передачи. На входе компенсирующего модуля выход первого каскада линейного оптического усилителя 2 подключен ко входу первого модуля компенсации хроматической дисперсии 6, выход которого соединен со входом первого оптического разветвителя 7. Один выход первого оптического разветвителя 7 соединен с оптическим волокном с повышенной нелинейностью 8, другой конец которого подключен ко входу второго модуля компенсации хроматической дисперсии 9. Выход модуля компенсации хроматической дисперсии 9 соединен со входом фазового фильтра с π-сдвигом 10, выход которого соединен с первым входом второго оптического разветвителя 11. Другой выход первого оптического разветвителя 7 соединен со входом оптического аттенюатора 12, выход которого соединен со вторым входом второго оптического разветвителя 11. Выход второго оптического разветвителя 11 на выходе компенсирующего модуля 3 подключен ко входу второго каскада линейного оптического усилителя 4.

Устройство работает следующим образом. Искаженный в оптическом волокне волоконно-оптической линии передачи 5 на усилительном участке оптический сигнал усиливается в первом каскаде оптического усилителя 2 и поступает в первый модуль компенсации хроматической дисперсии 6, в котором компенсируются линейные искажения на усилительном участке из-за хроматической дисперсии. После компенсации потерь и хроматической дисперсии комплексная огибающая оптического сигнала на входе первого оптического разветвителя 7 в первом приближении равна , где - комплексная огибающая неискаженного сигнала, а - фазовый сдвиг, обусловленный нелинейными искажениями в оптическом волокне волоконно-оптической линии передачи 5 на усилительном участке. При достаточно малых нелинейных искажениях на усилительном участке, что, как правило имеет место, справедливо:

.

Этот оптический сигнал разделяется первым оптическим разветвителем 7 на две части.

Одна часть через аттенюатор подается на второй вход второго оптического разветвителя 11. Комплексная огибающая оптического сигнала на втором входе второго оптического разветвителя 7 описывается как:

. (1)

Здесь - коэффициент деления, а - коэффициент, учитывающий затухание аттенюатора.

Вторая часть оптического излучения распространяется в оптическом волокне с повышенной нелинейностью 8 и поступает на вход второго модуля компенсации хроматической дисперсии 9, в котором компенсируются линейные искажения в оптическом волокне с повышенной нелинейностью 8 из-за хроматической дисперсии. После чего оптический сигнал проходит фазовый фильтр с π-сдвигом 10 и поступает на первый вход второго оптического разветвителя 11. Комплексная огибающая оптического сигнала на первом входе второго оптического разветвителя 7 описывается как:

. (2)

Здесь - фазовый сдвиг, обусловленный нелинейными искажениями в оптическом волокне с повышенной нелинейностью; - коэффициент деления, а - коэффициент, учитывающий потери в оптическом волокне с повышенной нелинейностью 8, втором модуле компенсации хроматической дисперсии 9 и фазовом фильтре с π-сдвигом 10.

На выход второго оптического разветвителя 11 поступает сумма оптических сигналов с его первого и второго входов. Затухание аттенюатора выбирают так, чтобы . При этом условии, как следует из (1) и (2), фазовый сдвиг комплексной огибающей этой суммы оптических сигналов будет равен . Усиление первого каскада линейного оптического усилителя 2 и параметры оптического волокна с повышенной нелинейностью 8 выбирают так, чтобы выполнялось условие . Тогда, как следует из (1) и (2), комплексная огибающая оптического сигнала на выходе второго оптического разветвителя 11 будет приближенно равна и, соответственно, с выхода модуля компенсации 3 на вход второго каскада линейного оптического усилителя 4 поступает восстановленный оптический сигнал, для которого накопленные на усилительном участке линейные и нелинейные искажения скомпенсированы.

В отличие от известного способа, которым является прототип, в предлагаемом способе периодически компенсируются не только линейные, но и нелинейные искажения, что позволяет либо увеличить пропускную способность, либо длину регенерационного участка волоконно-оптической линии передачи по сравнению с прототипом. А это, в свою очередь, расширяет область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кившарь Ю.С., Агравал Г.П. Оптические солитоны. От волоконных световодов к фотонным кристаллам. - М.: Физматлит, 2005.- 648.

2. US 5642215.

3. US 7151880.

4. RU 2173940.

5. US 5218662.

Способ компенсации искажений оптических сигналов в волоконно-оптических линиях передачи, заключающийся в том, что по концам усилительного участка линии передачи последовательно оптическим волокнам линии передачи включают компенсирующие модули, отличающийся тем, что сначала поступающий из оптического волокна усилительного участка волоконно-оптической линии передачи оптический сигнал усиливают и подают на вход компенсирующего модуля, в котором сначала компенсируют хроматическую дисперсию, накопленную в оптическом волокне на усилительном участке, а затем разделяют оптическое излучение на две части, первую часть пропускают по оптическому волокну с повышенной нелинейностью, на выходе которого компенсируют хроматическую дисперсию, накопленную на этом оптическом волокне, после чего производят поворот фазы оптического сигнала на 180° и суммируют его с оптическим сигналом второй части оптического излучения, которую предварительно пропускают через аттенюатор, с помощью которого согласовывают уровни суммируемых оптических сигналов, затем результат суммирования подают на выход компенсирующего модуля, усиливают и вводят в оптическое волокно следующего усилительного участка, при этом затухание оптического аттенюатора, усиление оптического сигнала, поступающего на вход компенсирующего модуля, и параметры оптического волокна с повышенной нелинейностью и оптического усилителя выбирают так, чтобы компенсировать нелинейные искажения в оптическом волокне усилительного участка волоконно-оптической линии передачи.
Способ компенсации искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линии передачи
Способ компенсации искажений оптических сигналов в волоконно-оптической линии передачи
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 10.
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
13.11.2019
№219.017.e147

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

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705660
Дата охранного документа: 11.11.2019
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
Показаны записи 1-10 из 38.
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