Streszczenie—
Praca poświęcona jest problemowi mieszania
czterofalowego (FWM) w systemie z ultra gęstym
zwielokrotnieniem falowym. W badanym systemie odstępy między
częstotliwościami nośnymi kanałów optycznych wynoszą 3.125
GHz i uzyskiwane są w oryginalnym generatorze wielofalowym
Słowa kluczowe— FWM, UDWDM.
I.
W
STĘPysokie
przepływności uzyskiwane w systemach
światłowodowych bazują na technice zwielokrotnienia
falowego. Można
zaobserwować dwie przeciwstawne
tendencje, zakładające stosowanie wielu, stosunkowo
wolnych, gęsto upakowanych kanałów optycznych oraz
mniejszej liczby nośnych z bardzo szybką modulacją.
Metoda pierwsza wymaga wysokiej stabilności
laserów[1]-[8], natomiast druga napotyka na problem związane z
właściwościami kanału optycznego.
Prezentowana praca dotyczy systemów z ultra gęstym
upakowaniem kanałów uzyskanym w układzie optycznego
generatora wielofalowego [9]-[11] (Rys, 1).
Rys. 1. Schemat blokowy wielofalowego źródła UDWDM.
Kluczowym elementem wielofalowego źródła są
Praca jest zrealizowana w ramach projektu MNiSW Nr 1788/B/T02/2009/37.
Andrzej Dobrogowski, Katedra Systemów Telekomunikacyjnych i Optoelektroniki, Politechnika Poznańska, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań, (Tel.: +48-61-6653857; e-mail: dobrog@et.put.poznan.pl).
Jan Lamperski, Katedra Systemów Telekomunikacyjnych i Optoelektroniki, Politechnika Poznańska, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań, (Tel.: +48-61-6653809; e-mail: jlamper@et.put.poznan.pl).
Piotr Stepczak, Katedra Systemów Telekomunikacyjnych i Optoelektroniki, Politechnika Poznańska, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań, (Tel.: +48-61-6653883; e-mail: piotr.stepczak@et.put.poznan.pl).
przesuwniki częstotliwości, które w procesie wielokrotnej
cyrkulacji wiązki optycznej powodują generację wielu
częstotliwości nośnych.
Celem pracy było określenie intensywności efektu
mieszania czterofalowego.
II.
W
YNIKI OBLICZEŃW procesie symulacji zastosowano modele elementów
optycznych pozwalających na pełną analizę spektralną układu.
Obliczenia przeprowadzono dla generatora emitującego 9
częstotliwości nośnych z odstępem 3.125 GHz (Rys. 2).
Sygnały optyczne propagowane były w standardowym włóknie
jednomodowym.
Rys. 2. Widmo wejściowe generatora wielofalowego, odstęp międzykanałowy: 3.125 GHz.
Na rysunkach 3-5 pokazano widma po transmisji na
odległość 1, 5 oraz 20 km.
Rys. 3. Widmo sygnału wielokanałowego po przejściu odcinka o długości 1 km.
Badanie efektu mieszania czterofalowego w
ultra gęstym systemie WDM
Andrzej Dobrogowski, Jan Lamperski and Piotr Stępczak
W
Rys. 4. Widmo sygnału wielokanałowego po przejściu odcinka o długości 5 km.
Rys. 5. Widmo sygnału wielokanałowego po przejściu odcinka o długości 20 km.
Obserwowane na wykresach nowe częstotliwości
spowodowane efektem FWM mają amplitudy, które
praktycznie nie degradują system.
Na rysunkach 6 i 7 pokazano rezultaty obliczeń dla włókna
o długości 5 km przy wzroście mocy wejściowej o 10 i 20 dB
odpowiednio.
Rys. 6. Widmo sygnału wielokanałowego po przejściu odcinka o długości 5 km, moc zwiększona o 10 dB, w stosunku do warunków Rys. 4.
Rys. 6. Widmo sygnału wielokanałowego po przejściu odcinka o długości 5 km, moc zwiększona o 20 dB, w stosunku do warunków Rys. 4.
Jak widać wzrostowi mocy na wejściu linii transmisyjnej
towarzyszy istotny wzrost ilości i amplitudy nowych
częstotliwości.
III.
W
NIOSKIPrzeprowadzone obliczenia dowodzą, że spełniając
odpowiednie warunki możliwe jest zastosowanie ultra gęstej
multiplekcji do transmisji w sieciach dostępowych.
L
ITERATURA[1] J. P. Laude, DWDM fundamentals, components and applications, Artech House, 2002, ch.2.
[2] K. Perlicki, Systemy transmisji optycznej WDM, WKŁ, 2007, ch. 2, 4. [3] R. Sabella, P. Lugli, Hihg Speed Optiacal Communications, Kluwer
Academic Publisher, 1999, ch.9.
[4] Dense wavelength division multiplexing techniques for high capacity and multiple access communications systems, IEEE J. Selest. Areas in Commun., 8, 1990.
[5] S. Yamashita et al., “Multiwavelength erbium-doped fiber laser using intracavity etalon and cooled by liquid nitrogen”, Electron. Lett., 32, 1996, pp. 1298-1299.
[6] A. Bellemare at al., “Room Temperature Multifrequency Erbium-Doped Fiber Laser Anchored on the ITU Frequency Grid”, J. Lightwave
Technol., 18, 2000, pp. 825-831.
[7] S. Kim et al., “Wideband multiwavelength erbium-doped fiber ring laser with frequency shifted feedback”, Optics Comm., 190, 2001, pp. 291-302.
[8] P. Coppin et al., “Novel optical frequency comb synthesis using optical feedback”, Electron. Lett., 26, 1990, pp. 28-30.
[9] J. Lamperski et al., ”Analysis of multiwavelength erbium doped fiber ring source”, Proceedings SPIE: Optical Fibers: Applications, Vol. 5952, 2005, pp. Q-1 – Q-7.
[10] J. Lamperski, A. Dobrogowski, P. Stepczak: “Multifrequency Source for UDWDM Fiber Systems”, OECC/ACOFT, Sydney, Australia, 2008, P65
[11] J. Lamperski, ”Enablingtechnology for UDWDM access networks,
