Увеличение пропускной способности сетей на основе полимерного многомодового волокна: пространственное мультиплексирование

Как наиболее экономично увеличить пропуск­ную способность локальных оптических сетей и сетей доступа — на этот вопрос ищут ответ поставщики услуг связи во всем мире. Все аналитики согласны с тем, что наиболее перспективной архитектурой, способной удовлетворить все возрастающие потребнос­ти заказчиков, является архитектура «волок­но в дом», сокращенно обозначаемая аббре­виатурой FTTH (fiber to the home).

Сегодняш­няя концепция FTTH предусматривает прок­ладку оптических кабелей (ОК) на основе одномодового волокна, обладающего очень вы­сокой пропускной способностью. Сети на ос­нове одномодового волокна способны обес­печить заказчика всеми мыслимыми сегодня и будущими услугами связи. Единственный недостаток оптических сетей на основе одно­модового волокна высокая стоимость инс­талляции и обслуживания, а также необходи­мость привлечения высококвалифицирован­ных кадров для проведения работ по прок­ладке сети и ее переконфигурированию. Решения на основе многомодового волокна, и особенно на основе полимерного оптического (POF — polimer optical fiber), являются экономичной альтернативой сетям на основе одномодового волокна.

Оптическая схема пространственного мулитиплексирования сигналов

Однако хорошо изве­стно, что скорость передачи информации по многоходовому волокну ограничена межмодовой дисперсией . Межмодовая дисперсия -явление расширения оптических импульсов в многоходовом волокне, обусловленное разли­чием времени прохождения через волокно разных мод распространения. Известно, что увеличить пропускную способность многомо­дового волокна можно, используя возбужде­ние ограниченного числа мод, распространяю­щихся с приблизительно одинаковыми скорос­тями . Недавно ученые из технического уни­верситета Эйндховена (Eindhoven University of Technology, the Netherlands) продемонстрирова­ли возможность одновременно передавать по многоходовому волокну нес­колько независимых потоков информации, используя для каждого потока разные груп­пы мод многомодового во­локна (рис. 1) .

Разные группы поперечных мод ха­рактеризуются различным пространственным распре­делением в поперечном се­чении. Для примера на рис. 2 показано распределе­ние интенсивности излуче­ния в ближнем поле на вы­ходе из участка градиентного многомодового POF длиной 100 м при различных условиях возбуждения. Из приведенных фотографий видно, что структуры распределения поперечных мод ха­рактеризуются различным пространственным распре­делением в поперечном се­чении. Для примера на рис. 2 показано распределе­ние интенсивности излуче­ния в ближнем поле на вы­ходе из участка градиентного многомодового POF длиной 100 м при различных условиях возбуждения.

Распределение поля в ближней зоне на вқходе POF

Из приведенных фотографий видно, что структуры распределения выходно­го излучения при возбуждении мод малого по­рядка и при возбуждении мод высокого поряд­ка существенно различаются и, следователь­но, информационные потоки, передаваемые с использованием этих двух групп мод, могут быть разделены приемной аппаратурой. В сумме эти два распределения интенсивности хорошо совпадают с распределением, соотве­тствующим полному заполнению апертуры во­локна излучением передатчика (рис. 2, а).

Идея передачи в многомодовом волокне од­новременно многих потоков информации, используя для разных потоков разные моды распространения, довольно очевидна, но возможность этого была, как казалось до настоящего времени, опровергнута сущест­вованием сильного межмодового взаимо­действия. Кунен и др.  практически проде­монстрировала возможность передачи по полимерному многомодовому волокну од­новременно по крайней мере двух независи­мых информационных потоков.

Метки: , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic