RU2468399C2 - Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission - Google Patents
Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468399C2 RU2468399C2 RU2010139099/28A RU2010139099A RU2468399C2 RU 2468399 C2 RU2468399 C2 RU 2468399C2 RU 2010139099/28 A RU2010139099/28 A RU 2010139099/28A RU 2010139099 A RU2010139099 A RU 2010139099A RU 2468399 C2 RU2468399 C2 RU 2468399C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- multimode optical
- mode
- compensating
- optical fiber
- transmission line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к волоконно-оптической технике связи и может быть использовано для компенсации дифференциальной модовой задержки многомодовой волоконно-оптической линии в режиме передачи маломодовых сигналов.The invention relates to fiber-optic communication technology and can be used to compensate for the differential mode delay of a multimode fiber-optic line in the mode of transmission of small-mode signals.
Известны способы [1, 2] увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающиеся в том, что последовательно основному многомодовому оптическому волокну линии передачи включают компенсирующее многомодовое оптическое волокно, градиентный профиль показателя преломления которого имеет провал в центре сердцевины. За счет выбора параметров данного провала добиваются уменьшения дифференциальной модовой задержки и увеличения полосы пропускания линии передачи. Применение указанных способов ограничено линиями передачи с многомодовыми оптическими волокнами первого поколения с градиентными профилями показателя преломления, имеющими дефект в виде провала в центральной области сердцевины волокна.Known methods [1, 2] to increase the bandwidth of a multimode fiber optic transmission line, which consists in the fact that sequentially the main multimode optical fiber transmission lines include a compensating multimode optical fiber, the gradient profile of the refractive index of which has a gap in the center of the core. By choosing the parameters of this dip, they achieve a decrease in the differential mode delay and an increase in the transmission line bandwidth. The application of these methods is limited to transmission lines with first-generation multimode optical fibers with gradient refractive index profiles having a defect in the form of a dip in the central region of the fiber core.
Известен способ [3] компенсации модовой дисперсии многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что последовательно основному градиентному многомодовому оптическому волокну линии передачи включают компенсирующее многомодовое оптическое волокно, профиль показателя преломления которого выбирают в зависимости от параметров основного многомодового оптического волокна линии передачи, а именно параметр αкомп, описывающий градиентный степенной профиль показателя преломления компенсирующего многомодового оптического волокна, выбирается относительно параметра αлин основного многомодового оптического волокна линии передачи, значение которого лежит в диапазоне 0,8≤αлин<2,1, следующим образом: для компенсации модовой дисперсии многомодовой волоконно-оптической линии передачи в области длин волн λ=850 нм параметр αкомп профиля компенсирующего волокна должен удовлетворять неравенству αлин≤αкомп≤8; в то время как для компенсации модовой дисперсии многомодовой волоконно-оптической линии передачи в области длин волн λ=1300 нм параметр αкомп профиля компенсирующего волокна выбирается из диапазона 0,8≤αкомп≤αлин. Для последующего определения оптимального значения параметра αкомп из указанного диапазона, а также длины Lкомп компенсирующего волокна, осуществляется переход от последовательно соединенных основного и компенсирующего волокон к некоторому эквивалентному многомодовому волокну, градиентный профиль показателя преломления которого описывается параметром αэкв, который непосредственно связан с параметрами профилей αлин и αкомп и протяженностью Lлин и Lкомп основного и компенсирующего волокон следующим соотношением:A known method [3] compensation of the mode dispersion of a multimode fiber optic transmission line, which consists in the fact that sequentially the main gradient multimode optical fiber transmission line include compensating multimode optical fiber, the refractive index profile of which is selected depending on the parameters of the main multimode optical fiber transmission line, namely α comp parameter describing a power gradient refractive index profile of a multimode compensating wholesale Cesky fibers selected parameter α with respect to the ground ling multimode optical fiber transmission line, whose value lies in the
. .
Далее по соответствующей методике рассчитывается оптимальное значение параметра αэкв(опт) профиля показателя преломления эквивалентного многомодового оптического волокна, при котором достигается его максимальная полоса пропускания в заданном диапазоне длин волн, и, соответственно, определяется оптимальное значение параметра αкомп(опт) профиля компенсирующего волокна, обеспечивающего искомый αкомп(опт). При этом длина компенсирующего волокна Lкомп оценивается по формулеThen, using the appropriate technique, the optimal value of the parameter α equiv (opt) of the refractive index profile of the equivalent multimode optical fiber is calculated, at which its maximum passband is achieved in the given wavelength range, and, accordingly, the optimal value of the parameter α comp (opt) of the compensating fiber profile is determined providing the desired α comp (wholesale). The length of the compensating fiber L comp is estimated by the formula
. .
Область применения данного способа ограничена компенсацией модовой дисперсии градиентных многомодовых оптических волокон линии передачи с классическим степенным профилем показателя преломления. При этом форма профиля компенсирующего многомодового оптического волокна также ограничивается классическим степенным профилем показателя преломления. Это, учитывая, что профили показателя преломления реальных оптических волокон отличаются от идеальных степенных, ограничивает область применения данного способа.The scope of this method is limited to compensating for the mode dispersion of gradient multimode optical fibers of a transmission line with a classical power-law profile of the refractive index. In this case, the profile shape of the compensating multimode optical fiber is also limited by the classical power-law profile of the refractive index. This, given that the refractive index profiles of real optical fibers differ from ideal power fibers, limits the scope of this method.
Известен способ [4] компенсации модовой дисперсии многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что последовательно многомодовому оптическому волокну линии передачи включают компенсирующее многомодовое оптическое волокно, профиль показателя преломления которого выбирают в зависимости от параметров основного многомодового оптического волокна линии передачи так, чтобы выполнялось соотношение:A known method [4] compensation of the mode dispersion of a multimode fiber optic transmission line, which consists in the fact that sequentially multimode optical fiber transmission line include compensating multimode optical fiber, the refractive index profile of which is selected depending on the parameters of the main multimode optical fiber transmission line so that the ratio was fulfilled:
Δкомп(r)=Δопт+R·[Δопт(r)-Δлин(r)],Δ comp (r) = Δ opt + R · [Δ opt (r) -Δ lin (r)],
где Δкомп(r) - значение параметра высоты профиля компенсирующего многомодового оптического волокна на расстоянии r от центра сердцевины; Δлин(r) - значение параметра высоты профиля основного многомодового оптического волокна линии передачи на расстоянии r от центра сердцевины; Δопт(r) - значение параметра высоты оптимального профиля градиентного многомодового оптического волокна на расстоянии r от центра сердцевины, при котором обеспечивается максимальная пропускная способность; R - константа (параметр компенсации). Здесь, по аналогии с [3], также рассматривается эквивалентное многомодовое оптическое волокно с оптимальным градиентным профилем показателя преломления, которому соответствует максимальная полоса пропускания многомодового волокна в заданном диапазоне длин волн, реализуемое путем последовательного соединения основного и компенсирующего волокон. Однако в отличие от [3] при построении профиля показателя преломления компенсирующего многомодового волокна учитываются локальные отклонения профиля основного волокна от оптимального, при этом длина компенсирующего волокна определяется из соотношения:where Δ comp (r) is the value of the profile height parameter of the compensating multimode optical fiber at a distance r from the center of the core; Δ lin (r) is the value of the profile height parameter of the main multimode optical fiber of the transmission line at a distance r from the center of the core; Δ opt (r) is the value of the height parameter of the optimal profile of the gradient multimode optical fiber at a distance r from the center of the core, which ensures maximum throughput; R is a constant (compensation parameter). Here, by analogy with [3], we also consider an equivalent multimode optical fiber with an optimal gradient profile of the refractive index, which corresponds to the maximum bandwidth of a multimode fiber in a given wavelength range, realized by sequentially connecting the main and compensating fibers. However, unlike [3], when constructing the profile of the refractive index of the compensating multimode fiber, local deviations of the main fiber profile from the optimal are taken into account, while the length of the compensating fiber is determined from the relation:
где Lкомп - длина компенсирующего многомодового оптического волокна; Lлин - длина основного многомодового оптического волокна линии передачи; aкомп - радиус сердцевины компенсирующего волокна; aлин - радиус сердцевины основного волокна. Областью применения данного способа является компенсация модовой дисперсии, а также дифференциальной модовой задержки. Однако формирование профиля компенсирующего многомодового оптического волокна ограничивается только подбором параметров относительно локальных отклонений профилей основного многомодового волокна линии передачи от оптимального, при этом весь модовый состав, распространяющийся в основном многомодовом волокне, условно разбивается на две группы мод низшего и высшего порядков с точки зрения траектории их распространения - ближе к центру сердцевины или, напротив, ближе к границе раздела сердцевина/оболочка, а включением компенсирующего волокна в линию, учитывающего отклонения основного профиля от оптимального, которому соответствует максимальная полоса пропускания и минимальное отличие скоростей указанных двух групп мод низших и высших порядков, достигается выравнивание их скоростей.where L comp - the length of the compensating multimode optical fiber; L lin is the length of the main multimode optical fiber transmission line; a comp is the radius of the core of the compensating fiber; a lin is the radius of the core of the main fiber. The scope of this method is the compensation of mode dispersion, as well as differential mode delay. However, the profile formation of a compensating multimode optical fiber is limited only by the selection of parameters relative to the local deviations of the profiles of the main multimode fiber of the transmission line from the optimal one, while the entire mode composition propagating mainly in the multimode fiber is conditionally divided into two groups of lower and higher order modes in terms of their path propagation - closer to the center of the core or, conversely, closer to the core / shell interface, and by the inclusion of a compensating fiber in line, taking into account the deviation of the main profile from the optimal one, which corresponds to the maximum bandwidth and the minimum difference in the speeds of these two groups of modes of lower and higher orders, their speed is equalized.
Разделение модового состава на две группы мод справедливо, если оптическое волокно работает в многомодовом режиме, сигнал переносится большим (по крайней мере, более 100) числом направляемых мод, при этом модовая дисперсия проявляется как увеличение длительности оптического импульса без существенных изменений его формы. Однако при подключении к многомодовому оптическому волокну когерентного источника излучения - лазера - в волокне возбуждается ограниченное число направляемых мод (как правило, менее 30) и, как следствие, распространяется маломодовый сигнал. Другими словами линия работает в режиме передачи маломодовых сигналов (маломодовом режиме). Число возбуждаемых мод зависит от профиля показателя преломления оптического волокна, характеристик источника излучения и условий ввода. При этом с точки зрения маломодового режима отличие скоростей отдельных модовых составляющих является существенным, даже если эти моды относятся к одной группе в многомодовом режиме, и проявляется в виде эффекта дифференциальной модовой задержки, который приводит к значительным искажениям формы оптического импульса, в частности наличию нескольких локальных максимумов. Оптимальный с точки зрения многомодового режима передачи профиль показателя преломления может не быть таковым с точки зрения маломодового режима передачи. В свою очередь, оптимальный, с точки зрения компенсации дифференциальной модовой задержки при передаче маломодового сигнала в условиях равномерного возбуждения модового состава лазерным источником, профиль показателя преломления компенсирующего волокна может не быть таковым в условиях строго соосного ввода сигнала, при котором подавляющее большинство мощности излучения, поступающее с выхода лазера, перераспределяется между намного меньшим, по сравнению с равномерным возбуждением, числом направляемых мод. Таким образом, возможности способа [4] компенсации модовой дисперсии многомодовой волоконно-оптической линии передачи ограничены с точки зрения компенсации дифференциальной модовой задержки. Он применим только в случае, когда профиль показателя преломления основного многомодового оптического волокна линии передачи близок к степенному и не позволяет учитывать особенности ввода, в частности строго соосного ввода.The division of the mode composition into two groups of modes is true if the optical fiber operates in a multimode mode, the signal is transported by a large (at least more than 100) number of directed modes, while the mode dispersion manifests itself as an increase in the duration of the optical pulse without significant changes in its shape. However, when a coherent radiation source — a laser — is connected to a multimode optical fiber, a limited number of guided modes are excited in the fiber (usually less than 30) and, as a result, a low-mode signal propagates. In other words, the line operates in a mode of transmitting low-mode signals (low-mode). The number of excited modes depends on the profile of the refractive index of the optical fiber, the characteristics of the radiation source, and the input conditions. Moreover, from the point of view of the low-mode regime, the difference in the velocities of the individual mode components is significant, even if these modes belong to the same group in the multimode mode, and manifests itself in the form of the differential mode delay effect, which leads to significant distortions of the optical pulse shape, in particular, the presence of several local highs. The refractive index profile that is optimal from the point of view of the multimode transmission mode may not be such from the point of view of the low-mode transmission mode. In turn, the optimal, from the point of view of compensating for the differential mode delay when transmitting a low-mode signal under conditions of uniform excitation of the mode composition by a laser source, the profile of the refractive index of the compensating fiber may not be such under conditions of strictly coaxial input of the signal at which the vast majority of the radiation power arriving from the laser output, it is redistributed between a much smaller, compared with uniform excitation, number of guided modes. Thus, the capabilities of the method [4] for compensating the mode dispersion of a multimode fiber optic transmission line are limited in terms of compensating for the differential mode delay. It is applicable only when the profile of the refractive index of the main multimode optical fiber of the transmission line is close to power and does not allow taking into account the features of the input, in particular, strictly coaxial input.
Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.The essence of the invention is the expansion of the scope.
Эта сущность достигается тем, что согласно способу компенсации дифференциальной модовой задержки многомодовой волоконно-оптической линии в режиме передачи маломодовых сигналов, заключающемуся в том, что последовательно основному многомодовому оптическому волокну линии передачи включают компенсирующее многомодовое оптическое волокно, параметры которого выбирают в зависимости от параметров основного многомодового оптического волокна линии передачи, при этом профиль показателя преломления и длину компенсирующего многомодового оптического волокна выбирают из условия минимизации величины F, рассчитываемой по формуле:This essence is achieved by the fact that according to the method for compensating the differential mode delay of a multimode fiber optic line in the mode of transmission of small-mode signals, which consists in the fact that in series with the main multimode optical fiber, the transmission lines include a compensating multimode optical fiber, the parameters of which are selected depending on the parameters of the main multimode optical fiber transmission line, while the profile of the refractive index and the length of the compensating multimode op nical fibers are selected from minimization condition value F, calculated by the formula:
, ,
где М - число направляемых мод, переносящих мощность маломодового оптического сигнала в основном многомодовом оптическом волокне линии передачи, для которых нормированная амплитуда составляет не менее 0,1; νg(j) - значение групповой скорости j-й моды LPlm (j), распространяющейся в основном многомодовом оптическом волокне линии передачи; - значение групповой скорости моды LPlm (j) этого же порядка, распространяющейся в компенсирующем многомодовом оптическом волокне, которое определяется по формуле:where M is the number of guided modes that carry the power of a low-mode optical signal in the main multimode optical fiber of the transmission line for which the normalized amplitude is at least 0.1; ν g (j) is the group velocity value of the jth mode LP lm (j) propagating in the main multimode optical fiber of the transmission line; - the value of the group velocity of the LP mode lm (j) of the same order, propagating in a compensating multimode optical fiber, which is determined by the formula:
; j=1…M, ; j = 1 ... M,
где νg(max), νg(min) - максимальное и минимальное значение групповых скоростей М модовых составляющих маломодового сигнала (j=1…M), распространяющегося в основном многомодовом оптическом волокне линии передачи; Q=Lлин/Lкомп - параметр компенсации, определяющий длину компенсирующего многомодового оптического волокна.where ν g (max) , ν g (min) is the maximum and minimum value of the group velocities M of the mode components of the low-mode signal (j = 1 ... M) propagating in the main multimode optical fiber of the transmission line; Q = L lin / L comp - compensation parameter that determines the length of the compensating multimode optical fiber.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа. На фиг.2(а) приведен градиентный профиль показателя преломления основного многомодового оптического волокна линии передачи с характерным технологическим дефектом в центре сердцевины в виде провала, на фиг.2(б) представлен полученный для него в результате минимизации указанной величины F профиль показателя преломления компенсирующего оптического волокна для компенсации дифференциальной модовой задержки 24 модовых компонентов сигнала LPlm (l=0…3; m=1…6), возбуждаемых в основном волокне лазером (длина волны λ=850 нм) при осевом смещении 10…15 мкм. На фиг.3(а) приведен градиентный профиль показателя преломления основного многомодового оптического волокна линии передачи с характерным технологическим дефектом в центре сердцевины в виде пика, на фиг.3(б) представлен полученный для него в результате минимизации указанной величины F профиль показателя преломления компенсирующего оптического волокна для компенсации дифференциальной модовой задержки 24 модовых компонентов сигнала LPlm (l=0…3; m=1…6), возбуждаемых в основном волокне лазером (длина волны λ=850 нм) при осевом смещении 10…15 мкм. На фиг.4(а) приведен градиентный профиль показателя преломления основного многомодового оптического волокна линии передачи, оптимизированного для работы с лазерами, на фиг.4(б) представлен полученный для него в результате минимизации профиль показателя преломления компенсирующего оптического волокна для компенсации дифференциальной модовой задержки 24 модовых компонентов сигнала LPlm (l=0…3; m=1…6), возбуждаемых в основном волокне лазером (длина волны λ=850 нм) при осевом смещении 10…15 мкм, а на фиг.4(в) приведен полученный в результате минимизации указанной величины F профиль показателя преломления компенсирующего оптического волокна для компенсации дифференциальной модовой задержки 12 модовых компонентов сигнала LPlm (l=0…3; m=1…3), возбуждаемых в основном волокне лазером (длина волны λ=850 нм) в условиях соосного ввода.Figure 1 presents the structural diagram of a device for implementing the proposed method. Figure 2 (a) shows the gradient profile of the refractive index of the main multimode optical fiber transmission line with a characteristic technological defect in the center of the core in the form of a dip, figure 2 (b) presents the profile of the refractive index of the compensating optical fiber to compensate for the differential mode delay of 24 mode components of the LP signal lm (l = 0 ... 3; m = 1 ... 6), excited in the main fiber by a laser (wavelength λ = 850 nm) at an axial displacement of 10 ... 15 μm. Figure 3 (a) shows the gradient profile of the refractive index of the main multimode optical fiber transmission line with a characteristic technological defect in the center of the core in the form of a peak, figure 3 (b) presents the profile of the refractive index of the compensation signal obtained for it by minimizing the indicated value F optical fiber to compensate for the differential mode delay of 24 mode components of the LP signal lm (l = 0 ... 3; m = 1 ... 6), excited in the main fiber by a laser (wavelength λ = 850 nm) at an axial displacement of 10 ... 15 μm. Figure 4 (a) shows the gradient profile of the refractive index of the main multimode optical fiber transmission line, optimized for working with lasers, figure 4 (b) presents obtained by minimizing the profile of the refractive index of the compensating optical fiber to compensate for differential mode delay 24 mode components of the LP signal lm (l = 0 ... 3; m = 1 ... 6), excited in the main fiber by a laser (wavelength λ = 850 nm) at an axial displacement of 10 ... 15 μm, and Fig. 4 (c) shows minimized uu indicated value F refractive index profile of the compensating optical fiber to compensate for differential-mode delay 12 modal components LP lm signal (l = 0 ... 3; m = 1 ... 3) excited mainly fiber laser (wavelength λ = 850 nm) under the conditions coaxial input.
Устройство содержит основное многомодовое оптическое волокно 1 линии передачи 2, которое последовательно соединено с компенсирующим многомодовым оптическим волокном 3 (место стыка 4).The device contains the main multimode
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При подключении когерентного источника излучения в многомодовом оптическом волокне возбуждается ограниченное число направляемых мод, реализуется маломодовый режим, а число модовых составляющих оптического сигнала определяется условиями ввода и модовым составом излучения, которое формируется непосредственно на выходе источника, что в свою очередь зависит от типа лазера и его характеристик. Так, например, излучение на выходе одномодового лазерного диода с резонатором Фабри-Перо (рабочая длина волны λ=1310 нм) содержит одну основную моду LP01, в то время как сигнал с выхода лазера с вертикальным объемным резонатором содержит (рабочая длина волны λ=850 нм) 6 модовых составляющих. При этом число направляемых мод, возбуждаемых в многомодовом волокне в условиях соосного ввода, для которых значение нормированной амплитуды составляет более 0,1, практически в два раза меньше по сравнению с равномерным возбуждением. Таким образом, для заданного типа лазера и соответствующих условий ввода в основном многомодовом волокне линии передачи большая часть мощности оптического сигнала переносится ограниченным набором из М направляемых мод LPlm, условно пронумерованных как LPlm (j) (j=1…М), например, в порядке возрастания азимутального и радиального порядков. На основе введенной нумерации можно построить диаграмму распределения групповых скоростей направляемых мод основного многомодового волокна линии передачи, значения которых νg(j) полностью определяются непосредственно формой и параметрами, а также локальными дефектами градиентного профиля показателя преломления основного волокна. Соответственно, выбирая форму и параметры профиля многомодового оптического волокна, можно добиться искомого вида диаграммы распределения значений групповых скоростей заданного числа направляемых мод определенного порядка. Форма и параметры профиля показателя преломления компенсирующего волокна выбираются таким образом, чтобы обеспечить реверсивное воспроизведение диаграммы распределения значений групповых скоростей М направляемых мод основного многомодового волокна линии передачи, что позволяет уменьшить (компенсировать) дифференциальную модовую задержку в последовательном соединении таких волокон при заданных условиях возбуждения и характеристиках источника. Таким образом, в многомодовой волоконно-оптической линии передачи 2, в которой последовательно соединены основное 1 и компенсирующее волокна 3, за счет компенсации дифференциальной модовой задержки увеличивается полоса пропускания линии передачи.When a coherent radiation source is connected in a multimode optical fiber, a limited number of guided modes are excited, a low-mode mode is implemented, and the number of mode components of the optical signal is determined by the input conditions and the mode composition of the radiation, which is formed directly at the source output, which in turn depends on the type of laser and its characteristics. For example, the radiation at the output of a single-mode laser diode with a Fabry-Perot resonator (operating wavelength λ = 1310 nm) contains one main mode LP 01 , while the signal from the output of a laser with a vertical volume resonator contains (working wavelength λ = 850 nm) 6 mode components. In this case, the number of guided modes excited in a multimode fiber under coaxial input conditions, for which the value of the normalized amplitude is more than 0.1, is almost half as compared to uniform excitation. Thus, for a given type of laser and corresponding input conditions in the main multimode fiber of the transmission line, most of the optical signal power is carried by a limited set of M guided modes LP lm , conditionally numbered as LP lm (j) (j = 1 ... M), for example, in ascending order of azimuthal and radial orders. Based on the introduced numbering, one can construct a distribution diagram of the group velocities of the guided modes of the main multimode fiber of the transmission line, the values of which ν g (j) are completely determined directly by the shape and parameters, as well as by local defects of the gradient profile of the refractive index of the main fiber. Accordingly, by choosing the shape and profile parameters of a multimode optical fiber, it is possible to achieve the desired type of distribution diagram of group velocity values of a given number of guided modes of a certain order. The shape and profile parameters of the refractive index of the compensating fiber are selected in such a way as to provide a reversible reproduction of the distribution diagram of group velocity values M of the guided modes of the main multimode fiber of the transmission line, which allows to reduce (compensate) the differential mode delay in the serial connection of such fibers under given excitation conditions and characteristics source. Thus, in a multimode fiber optic transmission line 2, in which the main 1 and the compensating fiber 3 are connected in series, the transmission line bandwidth is increased by compensating for the differential mode delay.
В отличие от известного способа компенсации модовой дисперсии, которым является прототип и в котором выбор параметров компенсирующего многомодового оптического волокна осуществляется с точки зрения коррекции формы профиля показателя преломления относительно локальных отклонений профиля основного волокна от некоторого оптимального профиля, при котором должна достигаться максимальная полоса пропускания, в предлагаемом способе компенсации дифференциальной модовой задержки форма и параметры профиля показателя преломления компенсирующего многомодового волокна выбираются на основе исходных значений групповых скоростей только тех направляемых мод основного многомодового волокна линии передачи, которые осуществляют перенос основной мощности маломодового сигнала при заданных условиях ввода и типе когерентного источника излучения, тем самым, обеспечивая наиболее глубокое подавление дифференциальной модовой задержки в маломодовом режиме передачи. Предлагаемый способ в отличие от прототипа позволяет учитывать условия ввода, что и расширяет область его применения.In contrast to the known method for compensating mode dispersion, which is a prototype and in which the parameters of the compensating multimode optical fiber are selected from the point of view of correcting the shape of the profile of the refractive index relative to local deviations of the profile of the main fiber from some optimal profile, at which the maximum bandwidth should be achieved, the proposed method of compensating for differential mode delay the shape and profile parameters of the refractive index of the compensation of the multimode fiber are selected based on the initial values of the group velocities of only those guided modes of the main multimode fiber of the transmission line that transfer the main power of the low-mode signal under given input conditions and the type of coherent radiation source, thereby providing the deepest suppression of the differential mode delay in the low-mode transmission. The proposed method, unlike the prototype, allows you to take into account the input conditions, which expands the scope of its application.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. US 4723828.1. US 4723828.
2. RU 2264638 C1.2. RU 2264638 C1.
3. WO 99/22471.3. WO 99/22471.
4. US 2006/0034573 A1.4. US 2006/0034573 A1.
Claims (1)
где М - число направляемых мод, переносящих мощность маломодового оптического сигнала в основном многомодовом оптическом волокне линии передачи, для которых нормированная амплитуда составляет не менее 0,1;
νg(j) - значение групповой скорости j-й моды LPlm (j), распространяющейся в основном многомодовом оптическом волокне линии передачи;
- значение групповой скорости моды LPlm (j) этого же порядка, распространяющейся в компенсирующем многомодовом оптическом волокне, которое определяется по формуле:
; j=1…M,
где νg(max), νg(min) - максимальное и минимальное значение групповых скоростей М модовых составляющих маломодового сигнала (j=1…M), распространяющегося в основном многомодовом оптическом волокне линии передачи; Q=Lлин/Lкомп - параметр компенсации, определяющий длину компенсирующего многомодового оптического волокна. A method for compensating the differential mode delay of a multimode fiber optic line in a mode of transmitting low-mode signals, namely, that the main multimode optical fiber of the transmission line is sequentially equipped with a compensating multimode optical fiber, the parameters of which are selected depending on the parameters of the main multimode optical fiber of the transmission line, characterized in that the profile of the refractive index and the length of the compensating multimode optical fiber is selected from the conditions for minimizing the value of F, calculated by the formula:
where M is the number of guided modes that carry the power of a low-mode optical signal in the main multimode optical fiber of the transmission line for which the normalized amplitude is at least 0.1;
ν g (j) is the group velocity value of the jth mode LP lm (j) propagating in the main multimode optical fiber of the transmission line;
- the value of the group velocity of the LP mode lm (j) of the same order, propagating in a compensating multimode optical fiber, which is determined by the formula:
; j = 1 ... M,
where ν g (max) , ν g (min) is the maximum and minimum value of the group velocities M of the mode components of the low-mode signal (j = 1 ... M) propagating in the main multimode optical fiber of the transmission line; Q = L lin / L comp - compensation parameter that determines the length of the compensating multimode optical fiber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139099/28A RU2468399C2 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139099/28A RU2468399C2 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010139099A RU2010139099A (en) | 2012-03-27 |
RU2468399C2 true RU2468399C2 (en) | 2012-11-27 |
Family
ID=46030599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010139099/28A RU2468399C2 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468399C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2618756C1 (en) * | 2013-04-10 | 2017-05-11 | Аселсан Электроник Санайи Ве Тикарет Аноним Ширкети | System and method of time delays compensation in weapon systems |
RU2702985C1 (en) * | 2019-04-23 | 2019-10-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method of multiplexing a fiber-optic transmission line |
RU2702983C1 (en) * | 2019-05-30 | 2019-10-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line |
RU2778554C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method for compensation for optical signal dispersion distortion in multimode fiber-optic transmission lines |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504082C1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) | Method of estimating multimode fibre-optic line capacity from differential modal delay diagram |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001356233A (en) * | 2000-05-17 | 2001-12-26 | Lucent Technol Inc | Device and method for improving band width of multimode optical fiber |
RU2264639C1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики" | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
RU2264638C1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики" | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
US20060034573A1 (en) * | 2003-02-05 | 2006-02-16 | Fujikura Ltd. | Method for compensating modal dispersion in multimode optical fiber transmission path |
-
2010
- 2010-09-22 RU RU2010139099/28A patent/RU2468399C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001356233A (en) * | 2000-05-17 | 2001-12-26 | Lucent Technol Inc | Device and method for improving band width of multimode optical fiber |
US20060034573A1 (en) * | 2003-02-05 | 2006-02-16 | Fujikura Ltd. | Method for compensating modal dispersion in multimode optical fiber transmission path |
RU2264639C1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики" | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
RU2264638C1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики" | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2618756C1 (en) * | 2013-04-10 | 2017-05-11 | Аселсан Электроник Санайи Ве Тикарет Аноним Ширкети | System and method of time delays compensation in weapon systems |
RU2702985C1 (en) * | 2019-04-23 | 2019-10-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method of multiplexing a fiber-optic transmission line |
RU2702983C1 (en) * | 2019-05-30 | 2019-10-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line |
RU2778554C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method for compensation for optical signal dispersion distortion in multimode fiber-optic transmission lines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010139099A (en) | 2012-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101738688B (en) | Multimode optical system | |
CN101625437B (en) | Multimode optical fibers | |
CN102073097B (en) | Multimode optical fiber | |
KR100526516B1 (en) | Graded-index optical fiber for high bit-rate and local area network | |
CN102073099A (en) | High-Bandwidth Multimode Optical Fiber | |
US10585234B2 (en) | Coupled multicore optical fiber and optical transmission system including same | |
US11402585B2 (en) | Optical connection structure | |
KR20150018825A (en) | Multimode optical fiber and system comprising such fiber | |
CN103929250A (en) | Optical fiber phase compensator and use method thereof | |
RU2468399C2 (en) | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission | |
Li | MMF for high data rate and short length applications | |
KR20180132915A (en) | Devices for selectively increasing losses in higher order modes | |
CN210518339U (en) | Optical fiber transmission mode control device | |
Ishigure et al. | Mode-coupling control and new index profile of GI POF for restricted-launch condition in very-short-reach networks | |
Sim et al. | Transmission of 10-Gb/s and 40-Gb/s signals over 3.7 km of multimode fiber using mode-field matched center launching technique | |
US9977182B2 (en) | Multimode optical fibers and methods of manufacture thereof | |
Yuan et al. | A hollow ring-core polymer optical fiber for supra-high bandwidth data communication | |
US10197725B2 (en) | Multimode optical fiber for power-over-fiber applications with specific refraction index profile | |
Bourdine et al. | DMGD reducing in few-mode fiber optic links by special refractive index profile and selective mode excitation provided by designed MDM channels placement scheme over fiber core end | |
JP6503513B2 (en) | Multicore fiber | |
CN100367054C (en) | Method for compensating modal dispersion in multimode optical fiber transmission path | |
RU2458370C2 (en) | Method of reducing differential mode delay of multimode optical fibre | |
RU2264638C1 (en) | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line | |
JP5000363B2 (en) | Hole dispersion control fiber and optical transmission system | |
JP6457966B2 (en) | Optical transmission system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130923 |