RU2702983C1 - Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line - Google Patents

Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line Download PDF

Info

Publication number
RU2702983C1
RU2702983C1 RU2019116781A RU2019116781A RU2702983C1 RU 2702983 C1 RU2702983 C1 RU 2702983C1 RU 2019116781 A RU2019116781 A RU 2019116781A RU 2019116781 A RU2019116781 A RU 2019116781A RU 2702983 C1 RU2702983 C1 RU 2702983C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical fiber
modes
optical
output
delay time
Prior art date
Application number
RU2019116781A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Бурдин
Ольга Юрьевна Губарева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики"
Priority to RU2019116781A priority Critical patent/RU2702983C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702983C1 publication Critical patent/RU2702983C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication

Abstract

FIELD: communication equipment.
SUBSTANCE: invention relates to communication techniques, in particular to methods for transmitting information over communication links, namely, low-speed data transmission over optical fibers of cable lines. In the simplex method of transmitting data over optical fiber, a double-mode optical fiber is used, at the output of the optical fiber, the average delay time between two spatial guide modes which support the double-mode optical fiber is set in a selected range, after which both modes are fed to the input of the quadratic detector, at the output of which the useful signal is separated, wherein the range of variations of the average delay time between two spatial guided modes, which support a double-mode optical fiber, are pre-selected by varying the average delay time between these modes at the output of the two-mode optical fiber, as the range of variations in the average delay time between these modes at the output of the two-mode optical fiber, in which the signal-to-noise ratio exceeds the given threshold.
EFFECT: technical result consists in expanded field of application.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике связи, в частности к способам передачи информации по линиям связи, а именно к низкоскоростной передаче данных по оптическим волокнам кабельных линий.The invention relates to communication technology, in particular to methods for transmitting information over communication lines, namely, low-speed data transmission over optical fibers of cable lines.

Известно устройство [1] измерения спектров акустических сигналов, наводимых в оптическом волокне на участках волоконно-оптической кабельной линии, заключающийся в том, что в распределенном датчике акустических и вибрационных воздействий, содержащем чувствительный элемент в виде волоконно-оптического кабеля и оптически соединенный с ним через оптический интерфейс когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр, содержащий оптически соединенные с интерфейсом источник периодической последовательности оптических импульсов и приемник рассеянного излучения с фотодетектором, предназначенный для преобразования рассеянного оптического излучения в электрический сигнал, подаваемый в блок обработки, причем источник периодической последовательности оптических импульсов и блок обработки электрически соединены с блоком управления и синхронизации, а источник периодической последовательности оптических импульсов и/или приемник рассеянного излучения выполнен многоканальным с числом каналов не менее двух и с возможностью регистрации рефлектограмм, формирующихся в каждом из каналов, приемник рассеянного излучения содержит неравноплечный интерферометр Маха-Цендера или Майкельсона с фарадеевскими зеркалами, при этом интерферометр имеет два выходных канала: синфазный и противофазный, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки синфазного и противофазного каналов, или интерферометр имеет три выходных канала: синфазный и со сдвигами фазы +120 градусов и -120 градусов, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки трех выходных каналов, или интерферометр имеет четыре выходных канала со сдвигами фазы 0 градусов,+90 градусов, -90 градусов и 180 градусов, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки четырех выходных каналов, или в длинном плече интерферометра содержится фазовый модулятор. Однако, данное устройство не предназначено для передачи данных.A device [1] is known for measuring the spectra of acoustic signals induced in an optical fiber in sections of a fiber optic cable line, which consists in the fact that in a distributed sensor of acoustic and vibration effects, containing a sensing element in the form of a fiber optic cable and optically connected to it through optical interface coherent phase-sensitive optical reflectometer containing a source of a periodic sequence of optical pulses optically connected to the interface and a scattered radiation receiver with a photodetector, designed to convert the scattered optical radiation into an electrical signal supplied to the processing unit, the source of the periodic sequence of optical pulses and the processing unit being electrically connected to the control and synchronization unit, and the source of the periodic sequence of optical pulses and / or the receiver of scattered radiation made multi-channel with the number of channels at least two and with the possibility of recording reflectograms formed in each channel, the scattered radiation receiver contains a non-shoulder Mach-Zehnder or Michelson interferometer with Faraday mirrors, while the interferometer has two output channels: in-phase and antiphase, each of which is connected to a photodetector, and the control and synchronization unit is configured to separate and independent processing of in-phase and antiphase channels, or the interferometer has three output channels: in-phase and with phase shifts of +120 degrees and -120 degrees, each of which is connected photodetector, and the control and synchronization unit is configured to separate and independently process the three output channels, or the interferometer has four output channels with phase shifts of 0 degrees, + 90 degrees, -90 degrees and 180 degrees, each of which is connected to the photodetector, and the control and synchronization unit is configured to provide separation and independent processing of the four output channels, or a phase modulator is contained in the long arm of the interferometer. However, this device is not intended for data transmission.

Известны способы построения волоконно-оптических сенсоров, в том числе и сенсоров вибро-акустических сигналов, базирующиеся на принципах работы волоконного интерферометра Маха-Цендера [2-5], заключающиеся в том, что в одно плечо интерферометра Маха-Цендера включают рабочее оптическое волокно, в другое опорное оптическое волокно, на вход интерферометра подают когерентное оптическое излучение лазера, а на приемник комбинацию оптического излучения, поступающего с выходов рабочего и опорного оптических волокон. Но, во-первых, данные способы не предназначены для передачи данных. А кроме того, их реализация требует использования двух оптических волокон. Known methods for constructing fiber-optic sensors, including sensors of vibro-acoustic signals, based on the principles of operation of the Mach-Zehnder fiber interferometer [2-5], which consists in the fact that in one shoulder of the Mach-Zehnder interferometer include a working optical fiber, in another reference optical fiber, coherent optical laser radiation is fed to the input of the interferometer, and a combination of optical radiation from the outputs of the working and reference optical fibers is fed to the receiver. But, firstly, these methods are not intended for data transmission. And besides, their implementation requires the use of two optical fibers.

От этого недостатка свободны способы построения волоконно-оптических сенсоров на маломодовых оптических волокнах [6], заключающиеся в том, что на входе двумодового оптического волокна с сохранением поляризации, которое поддерживает две пространственные направляемые моды, источником когерентного оптического излучения возбуждают эти две пространственные направляемые моды, на выходе этого оптического волокна эти две моды подают на квадратичный детектор и оценивают параметры внешнего воздействия по изменению параметров биений на выходе детектора. Данный способ не предназначен для передачи данных и, как следствие, не оптимизирован для этой цели. The methods of constructing fiber-optic sensors on low-mode optical fibers [6] are free from this drawback, namely, at the input of a two-mode optical fiber with conservation of polarization, which supports two spatial guided modes, these two spatial guided modes are excited by a source of coherent optical radiation. at the output of this optical fiber, these two modes are fed to a quadratic detector and the parameters of the external action are estimated by changing the parameters of the beats at the output e detector. This method is not intended for data transmission and, as a result, is not optimized for this purpose.

Известен способ передачи или воспроизведения звукового сигнала [7], заключающийся в том, что оптическое излучение от когерентного источника оптического излучения вводят в оптическое волокно волоконно-оптического кабеля, на дальнем конце это оптическое волокно подключают это волокно к устройству, обеспечивающему отражение оптического излучения и передачу его в волокне в обратном направлении, воздействуют через волоконно-оптический кабель на оптическое волокно на локальном участке кабельной линии вибро-акустическим сигналом от передатчика, расположенного на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля, в результате чего дважды модулируют по фазе распространяющееся в оптическом волокне оптическое излучение вибро-акустическим сигналом, как при распространении в прямом направлении, так и в обратном, принимают этот дважды модулированный по фазе с задержкой более 75 мкс сигнал фазочувствительным когерентным приемником, с помощью которого выделяют звуковой сигнал передатчика. К недостаткам способа следует отнести высокие требования к чувствительности приемника, поскольку энергетический потенциал системы передачи вследствие распространения оптического излучения по волокну в прямом и обратном направлении, а также дополнительных потерь на отражение, уменьшается. Кроме того, передатчик не может быть расположен на расстоянии менее 1 км от ближнего конца кабельной линии. Все это, в итоге, ограничивает область применения способа.A known method of transmitting or reproducing an audio signal [7], which consists in the fact that optical radiation from a coherent source of optical radiation is introduced into an optical fiber of a fiber-optic cable, at the far end this optical fiber connects this fiber to a device that provides reflection of optical radiation and transmission it in the fiber in the opposite direction, act through the fiber optic cable on the optical fiber in the local area of the cable line with a vibro-acoustic signal from a sensor located at a certain distance from the fiber optic cable, as a result of which the optical radiation propagating in the optical fiber is double-modulated in phase by a vibro-acoustic signal, both during forward and reverse propagation, this double-phase-modulated delayed signal is received more than 75 μs signal by a phase-sensitive coherent receiver, with which help emit a sound signal from the transmitter. The disadvantages of the method include high requirements for the sensitivity of the receiver, since the energy potential of the transmission system due to the propagation of optical radiation through the fiber in the forward and reverse directions, as well as additional reflection losses, decreases. In addition, the transmitter cannot be located less than 1 km from the proximal end of the cable line. All this, in the end, limits the scope of the method.

Наиболее близким к заявляемому является способ симплексной передачи данных по оптическому волокну кабельной линии [8], заключающийся в том, что оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения вводят в оптическое волокно волоконно-оптического кабеля, воздействуют через волоконно-оптический кабель на оптическое волокно на локальном участке кабельной линии вибро-акустическим сигналом от передатчика, расположенного на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля, в результате чего модулируют по фазе распространяющееся в оптическом волокне оптическое излучение вибро-акустическим сигналом, и принимают модулированное оптическое излучение фазочувствительным когерентным приемником, с помощью которого выделяют передаваемый сигнал, при этом оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения перед вводом в оптическое волокно модулируют по фазе сигналом с постоянным периодом, а распространяющийся по оптическому волокну сигнал принимают фазочувствительным когерентным приемником на дальнем конце кабельной линии. Реализация данного способа сложна, поскольку требует применения модуляции фазы на передаче и фазочувствительного когерентного приема. При этом система крайне чувствительна к нестабильности частоты модуляции фазы сигналом с постоянным периодом на входе, что существенно ограничивает область применения способа.Closest to the claimed one is a method of simplex data transmission over an optical fiber of a cable line [8], which consists in the fact that optical radiation from a coherent optical radiation source is introduced into an optical fiber of an optical fiber cable, and, through the optical fiber cable, affects the optical fiber at a local a section of the cable line with a vibro-acoustic signal from a transmitter located at some distance from the fiber-optic cable, as a result of which the phase is modulated the optical radiation that is transmitted in the optical fiber by a vibro-acoustic signal, and modulated optical radiation is received by a phase-sensitive coherent receiver, with which a transmitted signal is isolated, while optical radiation from a source of coherent optical radiation is phase-modulated by a signal with a constant period before being introduced into the optical fiber, and The signal propagating through the optical fiber is received by a phase-sensitive coherent receiver at the far end of the cable line. The implementation of this method is difficult because it requires the use of phase modulation in the transmission and phase-sensitive coherent reception. Moreover, the system is extremely sensitive to instability of the frequency of modulation of the phase by a signal with a constant input period, which significantly limits the scope of the method.

Сущностью предполагаемого изобретения является расширение области применения.The essence of the alleged invention is the expansion of the scope.

Эта сущность достигается тем, что, согласно способу симплексной передачи данных по оптическому волокну кабельной линии, заключающемуся в том, что оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения вводят в оптическое волокно волоконно-оптического кабеля, воздействуют через волоконно-оптический кабель на оптическое волокно на локальном участке кабельной линии вибро-акустическим сигналом от передатчика, расположенного на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля, в результате чего модулируют по фазе распространяющееся в оптическом волокне оптическое излучение вибро-акустическим сигналом, при этом используют двумодовое оптическое волокно, на выходе оптического волокна среднее время задержки между двумя пространственными направляемыми модами, которые поддерживает двумодовое оптическое волокно, устанавливают в выбранном диапазоне, после чего подают обе эти моды на вход квадратичного детектора, на выходе которого выделяют полезный сигнал, причем диапазон изменений среднего времени задержки между двумя пространственными направляемыми модами, которые поддерживает двумодовое оптическое волокно, выбирают предварительно, варьируя среднее время задержки между этими модами на выходе двумодового оптического волокна, как диапазон изменений среднего времени задержки между этими модами на выходе двумодового оптического волокна, в котором отношение сигнал/помеха превышает заданный порог. This essence is achieved by the fact that, according to the method of simplex data transmission over an optical fiber of a cable line, which consists in the fact that optical radiation from a coherent optical radiation source is introduced into an optical fiber of an optical fiber cable, they act on the local fiber through the optical fiber cable a section of the cable line with a vibro-acoustic signal from a transmitter located at some distance from the fiber-optic cable, as a result of which the phase is modulated optical radiation scattering in the optical fiber by a vibro-acoustic signal, using a two-mode optical fiber, the average delay time between two spatial guided modes that supports a two-mode optical fiber at the output of the optical fiber is set in the selected range, after which both these modes are input quadratic detector, the output of which emit a useful signal, and the range of changes in the average delay time between two spatial guided and the modes that the two-mode optical fiber supports, are pre-selected by varying the average delay time between these modes at the output of the two-mode optical fiber, as the range of changes in the average delay time between these modes at the output of the two-mode optical fiber, in which the signal-to-noise ratio exceeds a predetermined threshold.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа. Устройство содержит волоконно-оптический кабель 1 с двумодовым оптическим волокном 2, источник когерентного оптического излучения 3, оптический разветвитель 4, модовый мультиплексор 5, оптическая линия модовой задержки 6, квадратичный детектор 7, фильтр 8 и формирующий вибро-акустический сигнал звуковых частот передатчик 9. Причем выход источника когерентного оптического излучения 3 соединен со входом оптического разветвителя 4, каждый из выходов которого соединен с одним из входов первого модового мультиплексора 5, а к выходу первого модового мультиплексора 5 на ближнем конце волоконно-оптического кабеля 1 подключено двумодовое оптическое волокно 2 волоконно-оптического кабеля 1. На дальнем конце волоконно-оптического кабеля двумодовое оптическое волокно 2 подключено ко входу оптической линии модовой задержки 6, выход которой подключен ко входу квадратичного детектора 7. Выход квадратичного детектора 7 соединен со входом фильтра 8. При этом формирующий низкочастотный вибро-акустический сигнал передатчик 9 размещен на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля 1 на локальном участке в пределах длины волоконно-оптического кабеля 1.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method. The device contains a fiber optic cable 1 with a two-mode optical fiber 2, a coherent optical radiation source 3, an optical splitter 4, a mode multiplexer 5, an optical mode delay line 6, a quadratic detector 7, a filter 8, and a transmitter 9 generating a vibro-acoustic signal of sound frequencies. Moreover, the output of the coherent optical radiation source 3 is connected to the input of the optical splitter 4, each of the outputs of which is connected to one of the inputs of the first mode multiplexer 5, and to the output of the first modes At the far end of the fiber optic cable 1, a two-mode optical fiber 2 of the fiber-optic cable 1 is connected. At the far end of the fiber-optic cable, a two-mode optical fiber 2 is connected to the input of the mode delay line 6, the output of which is connected to the input of the quadratic detector 7 The output of the quadratic detector 7 is connected to the input of the filter 8. At the same time, the transmitter 9 forming the low-frequency vibro-acoustic signal is placed at a certain distance from the fiber-optic cable 1 a local portion within the length of the fiber optic cable 1.

Способ осуществляется следующим образом. Оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения 3 через первый оптический разветвитель 4 и первый модовый мультиплексор 5 поступает на вход двумодового оптического волокна 2 волоконно-оптического кабеля 1 и возбуждает в нем две пространственные направляемые моды, которые это оптическое волокно поддерживает. Эти моды распространяются по двумодовому оптическому волокну 2 к дальнему концу волоконно-оптического кабеля 1. На локальном участке в пределах длины волоконно-оптического кабеля 1, где на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля 1 размещен формирующий низкоскоростной вибро-акустический сигнал передатчик 11, оптическое излучение при прохождении этого локального участка модулируется под действием вибро-акустического сигнала по фазе. Каждая из мод характеризуется собственными параметрами. В частности, как постоянные распространения мод, так и изменения постоянных распространения из-за виброакустических воздействий, у разных пространственных направляющих мод оптического волокна не одинаковы. Как следствие оптические сигналы первой и второй моды, распространяющиеся в двумодовом оптическом волокне 2 на дальнем конце волоконно-оптического кабеля 1 отличаются по фазе на величину, которая в первом приближении пропорциональна сумме фазового сдвига, обусловленного разностью постоянных распространения мод двумодового оптического волокна 2 при отсутствии внешних воздействий, который равен

Figure 00000001
, где
Figure 00000002
 - разность постоянных распространения мод,
Figure 00000003
 - длина двумодового оптического волокна 2 в волоконно-оптическом кабеле 1, и фазового сдвига
Figure 00000004
 , обусловленного разной степенью изменений постоянных распространения мод из-за виброакустических воздействий. Для такого сигнала существует область изменений фазового сдвига
Figure 00000005
, для которой отношение сигнал/помеха на приеме будет наилучшим. Следует отметить, что из-за нерегулярности оптического волокна 2, в том числе и обусловленными его изгибами из-за избыточной длины в кабеле 1, имеет место связь между модами. Причем на локальном участке кабельной линии, на котором воздействуют вибро-акустическим сигналом передатчика 9, в результате вибро-акустических воздействий межмодовые связи также изменяются. Эти изменения могут как улучшить, так и ухудшить качество приема, и существенно влияют на оценки фазового сдвига
Figure 00000005
, при которых отношение сигнал/помеха на приеме будет приемлемым. При этом, необходимо также учитывать влияние поляризационных характеристик и допусков на характеристики элементов схемы. Фазовый сдвиг
Figure 00000005
прямо пропорционален среднему значению времени задержки между модами на дальнем конце волоконно-оптического кабеля 1. Чтобы установить необходимое среднее значение фазового сдвига между оптическими сигналами первой и второй моды на входе квадратичного детектора 9, поступающие из двумодового оптического волокна 2 моды на дальнем конце волоконно-оптического кабеля 1 пропускают через оптическую линию модовой задержки 6 на вход квадратичного детектора 7 со средним временем задержки и, соответственно, средним значением фазового сдвига между оптическими сигналами мод, которые определяются суммой среднего задержки между модами в двумодовом оптическом волокне 2 на длине волоконно-оптического кабеля 1 и в оптической линии задержки 6. В квадратичном детекторе 7 оптический сигнал преобразуется в электрический, поступающий на вход фильтра 8, на выходе которого и выделяется полезный сигнал. Параметры оптической линии задержки 6 установлены предварительно при настройке так, чтобы отношение сигнал/помеха превышало заданный порог. Изменения модовой задержки в оптической линии модовой задержки могут быть произведены за счет механического растяжения некоторой длины двумодового оптического волокна, либо за счет изменения температуры некоторой длины двумодового оптического волокна в элементе Пельтье. The method is as follows. The optical radiation from the coherent optical radiation source 3 through the first optical splitter 4 and the first mode multiplexer 5 is fed to the input of the two-mode optical fiber 2 of the optical fiber cable 1 and excites two spatial guided modes in it, which this optical fiber supports. These modes propagate along a two-mode optical fiber 2 to the far end of the fiber-optic cable 1. At a local site, within the length of the fiber-optic cable 1, where a low-speed vibro-acoustic signal-forming transmitter 11 is located at a certain distance from the fiber-optic cable 1 radiation during the passage of this local area is modulated by the phase of the vibro-acoustic signal. Each of the modes is characterized by its own parameters. In particular, both the propagation constants of the modes and the changes in the propagation constants due to vibroacoustic effects are not the same for different spatial guiding modes of the optical fiber. As a result, the optical signals of the first and second modes propagating in a two-mode optical fiber 2 at the far end of the fiber-optic cable 1 differ in phase by a value that is proportional to the sum of the phase shift due to the difference in the propagation constants of the modes of the two-mode optical fiber 2 in the absence of external impacts which is equal
Figure 00000001
 where
Figure 00000002
 - the difference in the propagation constants of the modes,
Figure 00000003
 - the length of the two-mode optical fiber 2 in the fiber optic cable 1, and phase shift
Figure 00000004
 due to the varying degrees of changes in the mode propagation constants due to vibroacoustic effects. For such a signal, there is a region of phase shift
Figure 00000005
 for which the signal-to-interference ratio at reception is best. It should be noted that due to the irregularity of the optical fiber 2, including due to its bends due to excess length in the cable 1, there is a connection between the modes. Moreover, on the local section of the cable line, which is affected by the vibro-acoustic signal of the transmitter 9, as a result of vibro-acoustic effects, the inter-mode communications also change. These changes can both improve and degrade reception quality, and significantly affect phase shift estimates
Figure 00000005
 at which the reception signal-to-noise ratio will be acceptable. In this case, it is also necessary to take into account the effect of polarization characteristics and tolerances on the characteristics of circuit elements. Phase shift
Figure 00000005
 directly proportional to the average value of the delay time between the modes at the far end of the optical fiber cable 1. In order to establish the necessary average value of the phase shift between the optical signals of the first and second modes at the input of the quadratic detector 9, coming from the two-mode optical fiber 2 of the mode at the far end of the optical fiber cable 1 is passed through an optical mode delay line 6 to the input of a quadratic detector 7 with an average delay time and, accordingly, an average phase shift between for optical mode signals, which are determined by the sum of the average delay between modes in a two-mode optical fiber 2 along the length of the optical fiber cable 1 and in the optical delay line 6. In the quadratic detector 7, the optical signal is converted into an electrical signal, which is input to the filter 8, at the output of which and a useful signal is highlighted. The parameters of the optical delay line 6 are pre-set during tuning so that the signal / noise ratio exceeds a predetermined threshold. Changes in the mode delay in the optical line of the mode delay can be made by mechanically stretching a certain length of a two-mode optical fiber, or by changing the temperature of a certain length of a two-mode optical fiber in a Peltier element.

В отличие от известного способа, которым является прототип, в предлагаемом способе нет потребности в гетеродине для когерентного приема и модуляции фазы оптического излучения на входе. Как следствие исключено влияние нестабильности частоты модуляции фазы сигналом с постоянным периодом на входе, а также нестабильности и погрешности настройки частоты гетеродина. В результате повышается качество приема по сравнению с прототипом. При этом реализация предлагаемого способа проще по сравнению с прототипом. Все это расширяет область применения способа. In contrast to the known method, which is a prototype, in the proposed method there is no need for a local oscillator for coherent reception and modulation of the phase of the optical radiation at the input. As a result, the influence of the instability of the phase modulation frequency by a signal with a constant input period, as well as the instability and error of tuning the local oscillator frequency, is excluded. The result is improved reception quality compared with the prototype. Moreover, the implementation of the proposed method is simpler than the prototype. All this extends the scope of the method.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. RU 25325621. RU 2532562

2. Teixeira J.G.V., Leite I.T., Silva S., Frazao O. Advanced Fiber-Optic Acoustic Sensors, Photonic Sensors, v.4(3), 198–208 (2014).2. Teixeira J.G.V., Leite I.T., Silva S., Frazao O. Advanced Fiber-Optic Acoustic Sensors, Photonic Sensors, v. 4 (3), 198–208 (2014).

3. Bucaro J.A., Dardy H.D., Carome E.F. Optical fiber acoustic sensor, Applied Optics, v.16(7), 1761-1762 (1977).3. Bucaro J.A., Dardy H. D., Carome E.F. Optical fiber acoustic sensor, Applied Optics, v. 16 (7), 1761-1762 (1977).

4. US 53814924. US 5381492

5. US 201202241825. US 20120224182

6. Kim B.Y., Blake J.N., Huang S.Y., Shaw H.J. Use of highly elliptical core fibers for two-mode fiber devices, Optics Letters, v.12(9) 729 - 731 (1987).6. Kim B.Y., Blake J.N., Huang S.Y., Shaw H.J. Use of highly elliptical core fibers for two-mode fiber devices, Optics Letters, v. 12 (9) 729 - 731 (1987).

7. US 200901039287. US 20090103928

8. RU 2671855C1.8. RU 2671855C1.

Claims (2)


 Способ симплексной передачи данных по оптическому волокну кабельной линии, заключающемуся в том, что оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения вводят в оптическое волокно волоконно-оптического кабеля, воздействуют через волоконно-оптический кабель на оптическое волокно на локальном участке кабельной линии виброакустическим сигналом от передатчика, расположенного на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля, в результате чего модулируют по фазе распространяющееся в оптическом волокне оптическое излучение виброакустическим сигналом, отличающийся тем, что используют двумодовое оптическое волокно, на выходе оптического волокна среднее время задержки между двумя пространственными направляемыми модами, которые поддерживает двумодовое оптическое волокно, устанавливают в выбранном диапазоне, после чего подают обе эти моды на вход квадратичного детектора, на выходе которого выделяют полезный сигнал, причем диапазон изменений среднего времени задержки между двумя пространственными направляемыми модами, которые поддерживает двумодовое оптическое волокно, выбирают предварительно, варьируя среднее время задержки между этими модами на выходе двумодового оптического волокна, как диапазон изменений среднего времени задержки между этими модами на выходе двумодового оптического волокна, в котором отношение сигнал/помеха превышает заданный порог. A method of simplex data transmission over an optical fiber of a cable line, namely, that optical radiation from a coherent optical radiation source is introduced into an optical fiber of an optical fiber cable, is applied via an optical fiber cable to an optical fiber at a local portion of the cable line with a vibroacoustic signal from a transmitter, located at some distance from the optical fiber cable, as a result of which the optical propagating in the optical fiber is modulated in phase radiation with a vibroacoustic signal, characterized in that a two-mode optical fiber is used, at the output of the optical fiber, the average delay time between two spatial guided modes that supports the two-mode optical fiber is set in the selected range, after which both these modes are fed to the input of the quadratic detector, the output of which emit a useful signal, and the range of changes in the average delay time between two spatial guided modes, which supports umodovoe optical fiber pre-selected by varying the average delay time between the modes at the output dvumodovogo optical fibers as the range of mean delay time changes between the modes at the output dvumodovogo optical fiber, wherein the signal to noise ratio exceeds a predetermined threshold.
RU2019116781A 2019-05-30 2019-05-30 Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line RU2702983C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116781A RU2702983C1 (en) 2019-05-30 2019-05-30 Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116781A RU2702983C1 (en) 2019-05-30 2019-05-30 Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702983C1 true RU2702983C1 (en) 2019-10-14

Family

ID=68280173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116781A RU2702983C1 (en) 2019-05-30 2019-05-30 Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702983C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001035233A (en) * 1999-07-16 2001-02-09 Nippon Denyo Flat-surface lighting system, liquid crystal display panel, and liquid crystal display device
US6580543B1 (en) * 1999-12-16 2003-06-17 Tri Quint Technology Holding Co. Multimode fiber communication system with enhanced bandwidth
US20090110390A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Cisco Technology, Inc. Multimode Fiber Link Probe
RU2468399C2 (en) * 2010-09-22 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission
RU2496236C2 (en) * 2011-11-17 2013-10-20 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) Method of selecting multimode optical fibre with single-mode optical transmitter for multimode fibre-optic transmission line

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001035233A (en) * 1999-07-16 2001-02-09 Nippon Denyo Flat-surface lighting system, liquid crystal display panel, and liquid crystal display device
US6580543B1 (en) * 1999-12-16 2003-06-17 Tri Quint Technology Holding Co. Multimode fiber communication system with enhanced bandwidth
US20090110390A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Cisco Technology, Inc. Multimode Fiber Link Probe
RU2468399C2 (en) * 2010-09-22 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission
RU2496236C2 (en) * 2011-11-17 2013-10-20 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) Method of selecting multimode optical fibre with single-mode optical transmitter for multimode fibre-optic transmission line

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11079269B2 (en) Method and apparatus for optical sensing
US20180052102A1 (en) Distributed acoustic sensing in a multicore optical fiber using distributed mode coupling and delay
RU2566606C1 (en) Distributed fibre-optic sound wave detector
EP0165671B1 (en) Passive sampling interferometric sensor arrays
US11402295B2 (en) Optical fiber loss measurement device and optical fiber loss measurement method
EP2976603B1 (en) Brillouin optical distributed sensing device and method with improved tolerance to sensor failure
US7656535B2 (en) Optical system and method for inferring a disturbance
US20080232242A1 (en) Evaluating the Position of a Disturbance
RU2573614C2 (en) Sensor and method of measurement
KR102039241B1 (en) Method and system for differentiating macro-bend losses from splice and connector losses in fiber-optic link
EP3066423B1 (en) Single-end brillouin optical distributed sensing device and method
JP5043714B2 (en) Optical fiber characteristic measuring apparatus and method
EA035577B1 (en) Reflectometric vibration measurement system and relative method for monitoring multiphase flows
US4777661A (en) Apparatus and method for self-referencing and multiplexing intensity modulating fiber optic sensors
JP3883458B2 (en) Reflective Brillouin spectral distribution measuring method and apparatus
JP5148420B2 (en) Optical fiber testing equipment
RU2702983C1 (en) Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line
US4768880A (en) System and method for accurate loop length determination in fiber-optic sensors and signal processors
CN115200691A (en) Few-mode optical fiber distributed acoustic sensing system and signal processing method thereof
US5557694A (en) Method of determining the zero dispersion wavelength of an optical waveguide
JP3538619B2 (en) Method for evaluating characteristics of optical modulator and method for controlling high-frequency oscillator using the same
RU2671855C1 (en) Method of simplex communication through cable line optical fiber
RU2722922C1 (en) Method of simplex transmitting data over an optical fiber of a cable line
WO2015067293A1 (en) Optical distributed sensing device and method for simultaneous measurements of temperature and strain
JP2003322589A (en) Method and instrument for measuring brillouin spectrum distribution