Разработка вопросов организации связи на участке Чита-Сковородино с использованием технологии DWDM, страница 2

3.1.2 Оконечные мультиплексоры (электрические и оптические)

Схема оконечного мультиплексора показана на рисунке 3.2. на вход мультиплексора поступает N входных потоков данных (кодированных цифровых импульсных последовательностей с длинами волн несущих  от различных источников). С помощью транспондеров длины волн , преобразуются в более стабильные длины волн ,. В транспондере проис­ходит оптоэлектронное/электронно-оптическое преобразование. Далее, на выходе мультиплек­сора оптические несущие мультиплексируются (объединяются) в суммарный поток на выходе .

3.1.3 Промежуточные мультиплексоры ввода-вывода (оптические, электрические)

Существующие средства мультиплексирования - демультиплексирования позволяют вводить канальные потоки в многоканальный поток или выделять (выводить) из него заданные каналы заданные каналы без повторного мультиплексирования/демультиплексирования остальных каналов. Эти устройства называются мультиплексорами ввода-вывода (Add-Drop Multiplexer, ADM). Возможность добавления/выделения определенного спектрального канала значительно упрощает топологию городских сетей, сочетая звездообразную электросеть с кольцевой волоконно-оптической системой. Кроме того, оптический АDМ позволяет передавать сигналы любого формата.

На рисунке 3.3 показана схема оптического мультиплексора ввода-вывода. Волновой демультиплексор выделяет одноканальные потоки из многоканального трафика. Оптический коммутатор производит коммутацию вводимых/выводимых потоков и мультиплексор объединяет эти потоки в многоканальный выходной поток.

Для того, чтобы реализовать ввод-вывод компонентных потоков (электрических или оптических), участвующих в схеме WDМ-мультиплексирования, используются синхронные мультиплексоры ввода-вывода. Мультиплексор ввода-вывода отличается от терминального наличием двух или четырех оптических агрегатных входов-выходов при том же числе каналов доступа, что и в терминальном мультиплексоре. При этом у ОАDМ различают западный и восточный агрегатные порты (интерфейсы). Мультиплексор ОАDМ может выполнять функции кроссового коммутатора для цифровых потоков определенных ступеней мультиплексирования VC12, VCЗ, VC4). Коммутация может осуществляться путем проключения трактов или перестановки временных позиций.

Основным недостатком ОАDМ-схем при разработке новейших оптических сетей со скоростью передачи данных несколько террабит в секунду является их малое быстродействие и статические оптические пути, накладывающие ограничения на число спектральных каналов, решения этих проблем разрабатываются ВОЛС с так называемым фотонным переклюем сигналов, обеспечивающим быстродействие в несколько наносекунд. Для реализации системы фотонного переключения со спектральным уплотнением каналов предложено использовать либо перестраиваемые оптические фильтры (быстродействие около 1нс), либо полупроводниковые лазеры с перестраиваемой длиной волны.

3.1.4 Оптические и электрические кроссовые коммутаторы

Оптический коммутатор - один из наиболее важных компонентов оптической сети. Большинство основных конструкций оптических коммутаторов должно иметь, по крайней мере, два выхода. Основными параметрами коммутатора являются: перекрестные помехи, вносимые потери, скорость переключения, управляющее напряжение. В настоящее время используются разнообразные типы оптических коммутаторов: направленные ответвители, мостовой балансовый интерферометр и коммутатор на скрещиваемых волноводах. В основе работы оптического коммутатора используется линейный электрооптический эффект Поккельса, который заключается в изменении показателя преломления материала пропорционально напряженности электрического поля. Эффект Поккельса может наблюдаться только в кристаллах, не обладающих центром симметрии.

На рисунке 3.4 показана общая схема простейшего разветвителя-коммутатора. Излучение, введенное в один волновод, проникает в другой за счет перекрывания реактивных полей двух волноводов. В отсутствии напряжения эффективность связи между волноводами коммутатора составляет 100% (оптические сигналы полностью кроссируются - входят в один волновод, выходят из другого волновода), а при подаче необходимого напряжения эффективность связи уменьшается до нуля. Разветвитель-коммутатор осуществляет коммутацию без блокировки.