Лекция №2 классификация оптических систем связи

2.3. Способы организации линейного тракта двусторонних ВОСС

Системы ВОСС по принципу построения линейного тракта делятся на:

• 
  двухволоконные однополосные однокабельные;
  
• 
  одноволоконные однополосные однокабельные;
  
• 
  одноволоконные многополосные однокабельные или системы с разделением по длине волны излучения.
  

Представленная на рис. 2.1, структурная схема ВОСС показывает только однонаправленную передачу.
При таком построении передача и прием оптических сигналов осуществляется по двум волокнам (рис. 2.4), на одной длине волны λ.

Рис. 2.4. Схема двухволоконной однополосной однокабельной ВОСС

Каждое ОВ является эквивалентом двухпроводной физической цепи. Так как взаимные влияния между ОВ кабеля практически отсутствуют, то тракты передачи и приема различных систем организуются по одному кабелю, т.е. ВОСС являются однокабельными. Таким образом, данная схема организации оптического линейного тракта (ОЛТ) является двухволоконной однополосной однокабельной.

К достоинствам данной схемы организации связи следует отнести однотипность оборудования передачи и приема оконечных и промежуточных станций. Существенным недостатком является очень малый коэффициент использования пропускной способности ОВ. Учитывая, что доля затрат на кабельное оборудование составляет значительную часть стоимости системы связи, а цены на ОК в настоящее время достаточно высокие, возникает задача повышения эффективности использования пропускной способности ОВ за счет одновременной передачи по нему большего объема информации. Этого можно добиться, например, передачей информации во встречных направлениях по одному ОВ.
Схема построения одноволоконного однополосного однокабельного оптического линейного тракта (ОЛТ) показана на рис. 2.5. Особенностью данной схемы является использование ОВ для сигналов в двух направлениях на одной длине волны.



Рис. 2.5. Схема одноволоконной однополосной однокабельной ВОСС

При передаче сигналов в двух направлениях возникают переходные помехи между потоками. Переходные помехи возникают за счет обратного рассеяния в ОВ и ответвителях, отражения света от сварных стыков и разъемных соединений на концах линии.

Уровень помехи и ее спектральный состав зависят от скорости передачи, от формы импульсов передаваемого сигнала и параметров линейного сигнала (затухания волокна, его длины, числовой апертуры, профиля показателя преломления).
Оптимальный режим работы ВОСС, передающей сигналы в двух направлениях по ОВ, достигается при длине волны 1,55 мкм и при скорости передачи более 35 Мбит/с.
В системах ВОСС с разделением по длине волны излучения (одноволоконные многополосные однокабельные) по одному оптическому волокну одновременно передается несколько спектрально разделенных оптических несущих. Построение таких систем основывается на сравнительно слабой зависимости коэффициента затухания ОК в пределах используемого спектрального диапазона от частоты (или длины волны) оптической несущей. Поэтому организовав несколько широкополосных каналов по одному оптическому волокну можно увеличить результирующую скорость передачи информации по этому волокну.



Рис. 2.6. Структурная схема ВОСС с разделением по длине волны оптического излучения

C n КОО передающей станции сигналы передаются на n оптические передатчики ОПер. С выхода ОПер оптические несущие с длинами волн λ₁, λ₂, ..., λ_n с помощью мультиплексора (МП) вводятся в одно ОВ. На приемной станции с помощью демультиплексора (ДМ) оптические несущие с длинами волн λ₁, λ₂, ..., λ_n разделяются и передаются на оптические приемники (ОПр). Таким образом, по одному ОВ организуются n разделенных по длине волны излучения оптических каналов, т.е. коэффициент использования пропускной способности увеличивается в n раз по сравнению с традиционным построением линейных трактов оптических систем.

Для объединения и разделения оптических несущих могут использоваться различные оптические спектральные устройства: мультиплексоры и демультиплексоры. Их работа основана на явлениях физической оптики: дисперсии, дифракции и интерференции. В основе структуры мультиплексоров и демультиплексоров может быть оптическая призма, многослойный диэлектрик, дифракционная решетка и др.