Brillouin-Based pon monitoring With Efficient Compensation of Gain Profile Variation Using Frequency-Swept Pump Pulse

Download 0,7 Mb. bet 4/6 Sana 28.06.2022 Hajmi 0,7 Mb. #712265

Bog'liq
30 Brillouin-Based PON Monitoring With Efficient Compensation of Gain Profile Variation Using Frequency-Swept Pump Pulse

A B	1.80 × 108 2.07 × 107	2.60 × 108 1.4 × 106	3.45 × 108 −1.49 × 107
3.70 × 108 −11.4 × 107

таким образом, была достигнута простая установка по сравнению с предыдущим исследованием, где мы использовали внешний частотный модулятор и микроволновый генератор [3], [4].

5. 
   ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
   

1. 
   Чувствительность измерений
   

На рис. 10 показан пример коэффициента усиления Бриллюэна, наблюдаемого для отраженного зондирующего импульса. Видно, что коэффициент усиления по Бриллюэну для предложенной схемы резко возрастает, в то время как коэффициент усиления по Бриллюэну для FSAV возрастает со временем нарастания около 30 нс. Это согласуется с результатами моделирования переходной динамики интенсивности акустической волны на рис. 2 и рис. 5(a).

≤
На рис. 11 сравниваются чувствительности, полученные с помощью FSAV и предложенной схемы при изменении полосы пропускания ΔF. Вертикальные оси показывают чистое усиление по отношению к коэффициенту усиления Бриллюэна для FSAV при fA = 0 (на BFS), что означает среднее общее усиление по полосе пропускания. Ширина импульса накачки составляла 100 нс для FSAV (Δz = 10 м) и изменялась для сравнения для предложенной схемы на Δz 10 м для X = 3 дБ. Сплошные линии показывают результаты моделирования, полученные с помощью уравнений (4) и (6), которые хорошо согласуются с экспериментами. По мере увеличения полосы пропускания чистое усиление для FSAV становилось небольшим. В отличие от этого, чистый выигрыш в предлагаемой схеме не зависит существенно от полосы пропускания. Это указывает на то, что предложенная схема эффективно использует гораздо больше энергии накачки, чем схема FSAV.
Например, чистое усиление с помощью предложенного метода было улучшено до 5,4 и 3,6 дБ при γ = 2 и 3 PHz/s, соответственно, по сравнению с FSAV для компенсации 600 МГц. Эти чистые выигрыши дают 11,8 и 5,3 раза больше скорости измерения для получения того же уровня отношения сигнал/шум с помощью предложенной схемы.

2. 
   Пространственное разрешение
   

На рис. 12 показаны увеличенные виды характерных событий потерь с X = 3,5 и 10 дБ на расстояниях 850 и 1020 м в FUT общей длиной 2000 м. Скорость развертки и

Рис. 9. Конфигурация экспериментальной установки.

Рис. 10. Пример наблюдаемого усиления Бриллюэна на отраженном зондирующем импульсе: пунктирная и сплошная линии показывают результаты, полученные с помощью FSAV (Δtp = 100 нс, фиксированное смещение частоты) и предложенной схемы (Δtp = 500 нс и γ = 2 PHz/s).

Рис. 11. Чистый коэффициент усиления в зависимости от полосы пропускания для компенсации

ширина полосы развертки составляли γ = 2 или 3 PHz/s и 500 МГц, соответственно. Символы и линии показывают измеренные и смоделированные результаты, полученные с помощью расчета на основе уравнения (7) с использованием νB = 30 МГц. Мы подтвердили, что оба результата хорошо согласуются, что указывает на то, что перекрестные помехи могут быть описаны с помощью переходной динамики интенсивности акустической волны ρ(z, t, f_A ) в предложенной схеме, выраженной в уравнении (7). При X = 3,5 дБ и γ = 2 PHz/s результаты моделирования и эксперимента имеют расхождение менее 1 дБ вблизи события потери. Это расхождение вызвано разницей между смоделированной и фактической полосой усиления Бриллюэна ν_B, что можно увидеть на рис. 8. Кроме того, мы получили приблизительные значения 5 и 11 м, используя уравнение (8), когда ΔL = 0,5 дБ, γ = 3 PHz/s, X = 3,5 и 10 дБ для компенсации 500 МГц. Мы обнаружили, что расчетное пространственное разрешение, полученное с помощью уравнения (8), хорошо объясняет экспериментальные результаты и, таким образом, предоставляет полезную информацию при выполнении измерений.


Рис. 12. Увеличенные виды характерных потерь при X = 3,5 и 10 дБ. Символы и линии показывают результаты измерений и моделирования, полученные при γ = 2 и 3 PHz /s, соответственно


Рис. 13. Конфигурация FUT

3. 
   
   
   Download 0,7 Mb.
   
   Do'stlaringiz bilan baham: