Разработка вопросов организации связи на участке Чита-Сковородино с использованием технологии DWDM, страница 12

3.6 Перекрестные помехи

Перекрестные помехи - это общий термин, используемый для обозначения влияния побочных сигналов на основной сигнал. Почти каждый компонент в системах WDM создает ту или иную форму перекрестных помех, вызванных, в частности, нелинейными эффектами. Эти компоненты включают фильтры, мультиплексоры и демультиплексоры по длине волны, переключатели, полупроводниковые оптические усилители и сам фильтр. В системах WDM возникают две формы перекрестных помех. Это - межканальные и внутриканальные перекрестные помехи. Первый вид имеет место в случае, когда сигнал помехи находится на длине волны, существенно отличающейся от длины волны сигнала, и эта разница превышает электрическую полосу пропускания приемника. Межканальные перекрестные помехи могут иметь место и в результате косвенных взаимодействий, например, в результате нелинейных явлений и если один канал оказывает влияние на усиление другого канала. Второй вид имеет место в случае, когда сигнал перекрестных помех находится на той же длине волны, что и полезный сигнал, или достаточно близок к ней, так что разница в длинах волн находится в пределах полосы пропускания. Одним из источников внутриканальных помех является процесс мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны. Как известно, демультиплексор должен идеально разделять сигналы различных длин волн на соответствующие выходные волокна. Однако, на практике из-за неидеального подавления в демультиплексоре часть сигнала одной длины волны, например, λ_i попадает в смежный канал λ_i+1 или λ_i-1. Впоследствии, когда сигналы вновь объединятся в одном волокне при помощи мультиплексора, небольшая часть сигнала канала λ_i, которая ранее смешалась с каналом λ_i+1, будет возвращена в общее волокно и затем поступит на вход приемника. Хотя основной и вновь возвращенный сигналы содержат одну и ту же информацию, они не синхронизированы между собой из-за различных задержек, что приводит к появлению внутриканальных перекрестных помех.В оборудовании оптических сетей WDM защищенность каналов в оптическом демультиплексоре составляет 22 дБ. По рисунку 3.11 определяем необходимый запас по мощности от перекрестных помех, который равен 0,8 дБ. Из этого же рисунка, принимая во внимание, что подавление смежного канала составляет 22 дБ, можно сделать вывод, что влияние межканальных перекрестных помех очень незначительно, следовательно, ими можно пренебречь.3.7 Нелинейные эффекты   До тех пор, пока оптическая мощность в оптическом волокне невелика, волокно может считаться линейной средой, т.е. потери и показатель преломления волокна не зависят от мощности сигнала. Однако когда уровень системы значительно возрастает, появляется необходимость учета воздействия нелинейных эффектов, которые возникают вследствие того, что в действительности потери (усиление) и показатель преломления зависят от оптической мощности в волокне.

Нелинейные явления могут существенно ограничить функционирование WDM систем. Наиболее важными нелинейными эффектами этой категории является смешение четырех волн (Four Waves Mix/FWM). Если система WDM состоит из частот f₁… f_n, смешение четырех волн вызывает появление новых сигналов на частотах 2 f_i – f_j  и  f_i + f_j + f_k. Эти сигналы возникают как перекрестные помехи по отношению к существующим сигналам и возрастают с уменьшением канальных интервалов. Если каналы расположены с равными интервалами и передают одинаковую мощность, а максимальный допустимый запас вследствие FWM равен 1 дБ, тогда максимальная переданная мощность в каждом канале определяется из рисунка 3.12 и составляет 10 мВт для участка 120 км. Мощность на выходе составляет 5,01 мВт, что удовлетворяет данному условию.