RU2762850C1 - Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи - Google Patents
Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762850C1 RU2762850C1 RU2021110550A RU2021110550A RU2762850C1 RU 2762850 C1 RU2762850 C1 RU 2762850C1 RU 2021110550 A RU2021110550 A RU 2021110550A RU 2021110550 A RU2021110550 A RU 2021110550A RU 2762850 C1 RU2762850 C1 RU 2762850C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mode
- fiber
- communication line
- optic communication
- dispersion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/268—Optical coupling means for modal dispersion control, e.g. concatenation of light guides having different modal dispersion properties
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Изобретение относится к волоконно-оптической технике связи и может быть использовано для компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи. Согласно способу компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи в волоконно-оптическую линию связи периодически на ее длине включают линейные оптические усилители, на которых включают оптическое волокно, компенсирующее хроматическую дисперсию. При этом между каскадами линейных оптических усилителей в маломодовое оптическое волокно последовательно включают модовый демультиплексор и модовый мультиплексор, выходы модового демультиплексора соединяют с соответствующими входами модового мультиплексора через последовательное соединение оптических волокон с положительной и отрицательной хроматической дисперсией для соответствующей моды в рабочем диапазоне длин волн, причем длины этих оптических волокон, их параметры и расстояния между линейными оптическими усилителями выбирают из условия минимизации дифференциальной модовой задержки, хроматической дисперсии и потерь на рабочих модах на усилительном участке на выходе линейного оптического усилителя. Изобретение позволяет увеличить динамический диапазон для маломодовой волоконно-оптической линии связи и снизить требования к вычислительным ресурсам на приеме в конце регенерационного участка. 1 ил.
Description
Изобретение относится к волоконно-оптической технике связи и может быть использовано для компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи.
Известен способ [1-3] компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи, заключающиеся в том, что в маломодовое оптическое волокно линии связи последовательно включают модовый демультиплексор и модовый мультиплексор, выходы модового демультиплексора через одномодовые оптические волокна соединяют с соответствующими входами модового мультиплексора, длины одномодовых оптических волокон, соединяющих выходы модового демультиплексора со входами модового мультиплексора, выбирают из условия минимизации дифференциальной модовой задержки, а хроматическую дисперсию компенсируют на приеме в конце линии связи. Поскольку компенсация дифференциальной модовой задержки и хроматической дисперсии осуществляется только по концам линии накопленные на длине линии дифференциальная модовая задержка и хроматическая дисперсия достигают значительных абсолютных величин. Как следствие, совместное действие факторов нелинейности и хроматической дисперсии не приводит к взаимной компенсации, что существенно снижает динамический диапазон линии связи. А большая дифференциальная модовая задержка требует значительных вычислительных ресурсов для совместной обработки модовых каналов по технологии MIMO.
Существенно снизить требования к вычислительным ресурсам на приеме позволяет распределение устройств компенсации дифференциальной модовой задержки вдоль линии [2 - 8]. Однако для этих способов компенсация хроматической дисперсии также осуществляется только в конце линии, что ограничивает динамический диапазон для линии связи.
Увеличить динамический диапазон для волоконно-оптической линии связи позволяют способы [7-14] управления солитонами волоконно-оптической линии связи, заключающиеся в том, что в линии передачи обеспечивают квазисолитонный режим распространения оптических импульсов с управлением дисперсией. Для этого в волоконно-оптической линии передачи периодически включают оптические усилители и регулируют хроматическую дисперсию линии передачи. Волоконно-оптическая линия передачи с «регулируемой дисперсией» - это линия передачи, содержащая оптическое волокно с положительной дисперсионной характеристикой, а также волокно с отрицательной дисперсионной характеристикой, в которой полная дисперсия близка к нулю [12]. При этом параметры сигнала, параметры оптических усилителей и расстояния между ними, период изменения дисперсии и параметры оптических волокон линии связи выбирают так, чтобы в волоконно-оптической линии связи выполнялись условия близкие к условиям распространения солитонов. Данный способ предназначен для одномодовых волоконно-оптических линий связи. Для применения данного способа на маломодовых волоконно-оптических линиях связи необходимо разработать маломодовые оптические волокна для компенсации хроматической дисперсии на рабочих модах в рабочем диапазоне частот, что достаточно проблематично.
Известен способ компенсации хроматической дисперсии [15], заключающийся в том, что в волоконно-оптическую линию связи периодически на ее длине включают линейные оптические усилители, между каскадами линейных оптических усилителей включают компенсирующее оптическое волокно, хроматическая дисперсия которого в рабочем диапазоне длин волн имеет знак, противоположный знаку хроматической дисперсии линейного оптического волокна, и при этом, параметры фундаментальной моды компенсирующего оптического волокна в рабочем диапазоне длин волн и его длина, параметры сигнала и расстояния между усилителями выбираются так, чтобы обеспечить квазисолитонный режим передачи оптических импульсов в волоконно-оптической линии связи для фундаментальной моды в рабочем диапазоне длин волн. Данный способ не предназначен для компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи.
Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.
Эта сущность достигается тем, что согласно способу компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи в волоконно-оптическую линию связи периодически на ее длине включают линейные оптические усилители, на которых включают оптическое волокно, компенсирующее хроматическую дисперсию, при этом между каскадами линейных оптических усилителей в маломодовое оптическое волокно последовательно включают модовый демультиплексор и модовый мультиплексор, выходы модового демультиплексора соединяют с соответствующими входами модового мультиплексора через последовательное соединение оптических волокон с положительной и отрицательной хроматической дисперсией для соответствующей моды в рабочем диапазоне длин волн, причем длины этих оптических волокон, их параметры и расстояния между линейными оптическими усилителями выбирают из условия минимизации дифференциальной модовой задержки, хроматической дисперсии и потерь на рабочих модах на усилительном участке на выходе линейного оптического усилителя.
На фиг.1 приведена схема варианта реализации заявляемого способа. Устройство включает регенерационный участок маломодовой волоконно-оптическую линию связи 1 с маломодовым оптическим волокном 2 и регенераторами 3 на ее входе и выходе, линейные оптические усилители 4 с первым 5 и вторым 6 каскадами линейного оптического усилителя, модовые мультиплексоры 7 и модовые демультиплексоры 8, обеспечивающие мультиплексирование и демультиплексирование мод LP01, LP11a и LP11b маломодовой линии связи 1, одномодовые компенсирующие оптические волокна 9, с положительной хроматической дисперсией для мод LP01, LP11a и LP11b маломодовой линии связи 1, соответственно, и компенсирующие одномодовые оптические волокна 10, с отрицательной хроматической дисперсией для мод LP01, LP11a и LP11b маломодовой линии связи 1, соответственно. Линейные оптические усилители 4 размещены на маломодовой волоконно-оптической линии связи 1 периодически, через заданные расстояния, и включены последовательно в разрез маломодового оптического волокна 2 маломодовой волоконно-оптической линии связи 1. Выход первого каскада 5 линейного оптического усилителя 4 соединен через маломодовое оптическое волокно 2 со входом модового демультиплексора 8, на выходах которого выделяются моды LP01, LP11a и LP11b маломодовой линии связи 1, соответственно. Выходы модового демультиплексора соединены через последовательно соединенные компенсирующие одномодовые оптические волокна 9 и 10 с соответствующими входами модового мультиплексора 7, который объединяет поданные на его входы моды LP01, LP11a и LP11b маломодовой линии связи 1 в маломодовом оптическом волокне 2 на его выходе. Поскольку длины компенсирующих одномодовых оптических волокон 9 и 10 и их параметры, а также и расстояния между линейными оптическими усилителями 4 выбираны из условия минимизации дифференциальной модовой задержки, хроматической дисперсии и потерь на рабочих модах на усилительном участке на выходе линейного оптического усилителя 4, имеет место компенсация дисперсии на каждом усилительном участке и на регенерационном участке 1 маломодовой волоконно-оптической линии связи 2 в целом.
В отличие от известного способа, которым является прототип, в предлагаемом способе модовая задержка и хроматическая дисперсия на усилительном маломодовой волоконно-оптической линии связи компенсируются одномодовыми компенсирующими оптическими волокнами отдельно для каждой из мод маломодовой волоконно-оптической линии связи. Это позволяет увеличить динамический диапазон для маломодовой волоконно-оптической линии связи и снизить требования к вычислительным ресурсам на приеме в конце регенерационного участка. А это, в свою очередь, расширяет область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Weerdenburg J., Rommel S., et al. Chromatic Dispersion Analysis and Compensation in a Large Core-Count Few-Mode Multi-Core Fiber Based on Optical Vector Network Analysis// Proceedings of OFC 2019, M1E.2.pdf (2019).
2. Ye F., Warm S., Petermann K. Differential Mode Delay Management in Spliced Multimode Fiber Transmission Systems// OFC/NFOEC Technical Digest, OM3B.3.pdf (2013).
3. Maruyama R., Kuwaki N., Matsuo S., Ohashi M. Two mode optical fibers with low and flattened differential modal delay suitable for WDM MIMO combined system// Optics Express, v.22(12), pp. 14311- 14321(2014).
4. Rademacher G., Warm S., Petermann K. Nonlinear interaction in differential mode delay managed mode-division multiplexed transmission systems// Optics Express, v.23(1), pp. 55-60 (2015).
5. Arık S.O., Keang-Po Ho, Kahn J.M. Delay Spread Reduction in Mode-Division Multiplexing: Mode Coupling Versus Delay Compensation// J. of Lightwave Technology, v.33(21), pp. 4504 - 4512 (2015).
6. Arık S.O., Keang-Po Ho, Kahn J.M. Group Delay Management and Multiinput Multioutput Signal Processing in Mode-Division Multiplexing Systems// J. of Lightwave Technology, v.34(11), pp. 2867- 2880 (2016).
7. EP 3110041.
8. US 2013/0216181.
9. GB 2299473.
10. US 5471333.
11. WO 0038356.
12. RU 2173940.
13. RU 2470461.
14. US 5764841.
15. US 5539563.
Claims (1)
- Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи, заключающийся в том, что в волоконно-оптическую линию связи периодически на ее длине включают линейные оптические усилители, на которых включают оптическое волокно, компенсирующее хроматическую дисперсию, отличающийся тем, что между каскадами линейных оптических усилителей в маломодовое оптическое волокно последовательно включают модовый демультиплексор и модовый мультиплексор, выходы модового демультиплексора соединяют с соответствующими входами модового мультиплексора через последовательное соединение оптических волокон с положительной и отрицательной хроматической дисперсией для соответствующей моды в рабочем диапазоне длин волн, причем длины этих оптических волокон, их параметры и расстояния между линейными оптическими усилителями выбирают из условия минимизации дифференциальной модовой задержки, хроматической дисперсии и потерь на рабочих модах на усилительном участке на выходе линейного оптического усилителя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110550A RU2762850C1 (ru) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110550A RU2762850C1 (ru) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2762850C1 true RU2762850C1 (ru) | 2021-12-23 |
Family
ID=80039113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021110550A RU2762850C1 (ru) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2762850C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030026533A1 (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-06 | Yochay Danziger | Configurable dispersion management device |
| US6768822B1 (en) * | 2000-04-28 | 2004-07-27 | Nortel Networks Limited | Chromatic dispersion compensation |
| US6937788B2 (en) * | 2002-09-04 | 2005-08-30 | Furukawa Electric North America | Adjustable dispersion compensator with few mode fibers and switchable mode converters |
| RU2458370C2 (ru) * | 2010-09-27 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Способ уменьшения дифференциальной модовой задержки многомодового оптического волокна |
-
2021
- 2021-04-15 RU RU2021110550A patent/RU2762850C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6768822B1 (en) * | 2000-04-28 | 2004-07-27 | Nortel Networks Limited | Chromatic dispersion compensation |
| US20030026533A1 (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-06 | Yochay Danziger | Configurable dispersion management device |
| US6937788B2 (en) * | 2002-09-04 | 2005-08-30 | Furukawa Electric North America | Adjustable dispersion compensator with few mode fibers and switchable mode converters |
| RU2458370C2 (ru) * | 2010-09-27 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Способ уменьшения дифференциальной модовой задержки многомодового оптического волокна |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Leon-Saval et al. | Photonic lantern as mode multiplexer for multimode optical communications | |
| KR100941983B1 (ko) | 소수 모드 광섬유 및 스위칭가능한 모드 변환기들을 갖는조절가능한 분산 보상기 | |
| WO2005052640A3 (en) | Optical fiber pump multiplexer | |
| EP3364569B1 (en) | Optical amplification system and optical amplification method | |
| EP3457186B1 (en) | An optical transmission system | |
| Sakaguchi et al. | Propagation characteristics of seven-core fiber for spatial and wavelength division multiplexed 10-Gbit/s channels | |
| KR20150008669A (ko) | 다중 모드 광섬유 증폭을 위한 광 펌핑 장치 | |
| Feng et al. | Mode-group multiplexed transmission using OAM modes over 1 km ring-core fiber without MIMO processing | |
| CN104202094A (zh) | 一种模式光功率控制方法及装置 | |
| JP2013037017A (ja) | モード合分波器、光送受信装置及び光通信システム | |
| Burdin et al. | Modeling and simulation of a few-mode long-haul fiber optic transmission link | |
| SE9701834L (sv) | Anordning vid add/drop-nod i ett väglängds- multiplexerat optiskt kommunikationssystem. | |
| RU2762850C1 (ru) | Способ компенсации дисперсии маломодовой волоконно-оптической линии связи | |
| CN107453836B (zh) | 一种级联光纤相位补偿器和光纤传输系统 | |
| JP6824814B2 (ja) | 損失差補償器 | |
| Bülow et al. | Stable coherent MIMO transport over few mode fiber enabled by an adiabatic mode splitter | |
| US20040028319A1 (en) | Optical communication system and method | |
| Grüner-Nielsen et al. | Recent advances in low DGD few-mode fiber design, fabrication, characterization and experiments | |
| JP5553270B2 (ja) | 光通信システム、光送信機、光受信機、及び光通信方法 | |
| JP2018146754A (ja) | モード交換器 | |
| JP2013065045A (ja) | 最小微分群遅延の調整可能分散補償器 | |
| EP2751942B1 (en) | Method and apparatus for space-division multiplexing systems | |
| JP6457966B2 (ja) | 光伝送システム | |
| US20060139740A1 (en) | Devices and methods for dynamic dispersion compensation | |
| EP3503435A1 (en) | Reduction of inter-mode crosstalk in optical space-division-multiplexing communication systems |