Лекция №2 классификация оптических систем связи

2.4.3. Уплотнение оптического волокна по длине волны излучения

Один из наиболее перспективных методов увеличения коэффициента использования пропускной способности ОВ - спектральное уплотнение. Схема поясняющая данный метод, была приведена на рис. 2.6. При этом достигается значительный экономический эффект за счет сокращения стоимости используемого волокна в линейном кабеле. Кроме этого, этот метод позволяет обеспечивать развитие сети древовидной или кольцевой конфигурации. При этом расширяются возможности передачи сигналов с различными скоростями и типами модуляции – цифровой или аналоговой (телефон, телевидение, телеметрия, сигналы управления ЭВМ).

Одним из важных преимуществ данного метода является наиболее полное использование широкой спектральной полосы пропускания ОВ. В настоящее время освоен диапазон 0,8-1,8 мкм. Если принять, что ширина спектрального канала составляет 60 нм, то в указанном диапазоне можно разместить до 100 спектральных каналов.
В ВОСС со спектральным уплотнением целесообразно использовать одномодовые ОВ с малым затуханием и дисперсией, лазерные источники с повышенной мощностью излучения. Используемое одномодовое ОВ должно работать в диапазоне длин волн 1,5-1,6 мкм и быть изготовлено из кварцевого стекла.
Оптические мультиплексоры и демультиплексоры являются спектрально чувствительными, селективными устройствами, т.е. их характеристики зависят от длины волны оптического излучения. Оптические мультиплексоры объединяя разные длины волн оптических каналов, вводят их в одно ОВ. Демультиплексоры выполняют обратную функцию разделения оптических каналов с разными длинами волн из потока оптических сигналов, идущих с одного волокна.
Принцип работы мультиплексоров и демультиплексоров основан на трех чувствительных к длине волны факторах: угловой дисперсии, интерференции и селективном поглощении и они изготавливаются на основе дифракционных решеток, оптических призм и фильтров. На рис. 2.11(а) показано устройство и принцип работы четырехканального планарного мультиплексора на дифракционной решетке, а на рис. 2.11(б) - четырехканального демультиплексора на интерференционных фильтрах.

Рис. 2.11. Устройство и принцип работы мультиплексора и демультиплексора: а - четырехканальный планарный мультиплексор на дифракционной решетке; б - четырехканальный демультиплексор на интерференционных фильтрах.