Основы физической и квантовой оптики
В.Г. Фокин
ОСНОВЫ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
Практикум
Новосибирск2013
УДК 621.316
В.Г. Фокин. Основы оптической связи.Практикум. Новосибирск: ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2013. - 35 с.
Практикум предназначен для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения, заочной ускоренной формы обучения по сокращённым программам и заочной формы обучения с применением дистанционных технологий по направлению подготовки 210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи квалификации «бакалавр». Также практикум может использоваться при организации самостоятельной работы студентов очного обучения.
В практикуме представлены: программа дисциплины, контрольные задания, методические указания к решению задач, справочные приложения и список учебной литературы.
Кафедра многоканальной электросвязи и оптических систем
Табл. 31 , список лит. 11 наименований.
Рецензент:к.т.н. Носкова Н.В.
Утверждено редакционно-издательским советом ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» в качестве практикума для студентов заочного обучения.
© ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики», 2013г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Введение………………………………………………………… | |
| Программа дисциплины «Основы оптической связи»………. | |
| 1 Основы физической и квантовой оптики…………………… | |
| 2 Физические среды оптической связи и их характеристики... | |
| 3 Пассивные устройства в оптическойсхемотехнике………... | |
| 4 Модули передачи оптических сигналов…………………….. | |
| 4.1 Источники оптического излучения……………………… 4.2 Модуляция оптического излучения……………………... | |
| 5 Модули приёма оптических сигналов………………………. | |
| 5.1 Фотодетекторы…………………………………………… 5.2 Фотоприёмные устройства……………………………… | |
| 6 Оптические усилители и регенераторы оптических сигналов……………………………………………………….. | |
| 7 Линейные тракты оптических систем передачи……………. | |
| Заключение……………………………………………………… | |
| Приложения……………………………………………………... | |
| Список литературы……………………………………………... |
Введение
Предлагаемые материалы предназначены для студентов, изучающих дисциплину "Основы оптической связи". В практикум включены: программа дисциплины, контрольные задания и методические указания по семи разделам дисциплины, справочные данные для оптических интерфейсов и список рекомендуемой литературы.
Студентам рекомендуется внимательно познакомиться с программой, ответить письменно на контрольные вопросы, используя конспект лекций и указанную литературу, решить задачи по индивидуальным вариантам (цифрам номера студенческого билета или пароля) и обязательно сделать выводы.
На вопросы, приведенные в отдельных разделах, следует отвечать кратко, по существу. При решении контрольных задач следует сопровождать расчеты краткими пояснениями, выводами и оценками. Кроме того, все решения должны четко обозначаться соответствующими единицами измерений. Например, частота - Гц, расстояние - м или км, потери мощности - дБ, уровень мощности -дБм, дисперсия одномодового волокна -пс/(нм×км), дисперсия поляризованной моды пс/√км, полоса пропускания оптического волокна, нормированная по длине линии -МГц×км, длина волны излучения - мкм или нм и т.д.
При ответе на вопросы и решении контрольных задач рекомендуется использовать графические пояснения. Рисунки следует оформлять согласно существующим стандартам. Для ответа на вопросы и решения конкретных задач можно использовать конспект лекций и рекомендованные учебные издания. Также рекомендуется использовать периодические научно-технические издания (журналы "Электросвязь", "Вестник связи", "Технологии и средства связи", «Фотон-Экспресс», «LightwaveRussianEdition», «Первая миля», Журнал сетевых решений LAN и другие, в том числе издания, публикуемые вINTERNET) и издания, которые могут выйти в печати после опубликования этих учебных материалов.
Программа дисциплины «Основы оптической связи»
Введение. Общая структура оптической системы передачи.
1 Основы физической и квантовой оптики.Физическая оптика и характеристики диапазонов электромагнитных волн для оптической связи. Квантовые характеристики материалов для изготовления источников, приемников оптического излучения и световодов.
2 Физические среды оптической связи и их характеристики. Волоконные световоды и их характеристики. Атмосфера и её характеристики. Оптические кабели.
3 Пассивные устройства в оптическойсхемотехнике. Оптические разъёмные соединители. Соединительные розетки и адаптеры. Оптические аттенюаторы. Оптические кроссы. Оптические ответвители и разветвители. Оптические изоляторы. Оптические фильтры, мультиплексоры, демультиплексоры. Оптические циркуляторы. Компенсаторы дисперсии. Преобразователи длин волн. Коммутаторы и маршрутизаторыоптических каналов. Мультиплексоры OADM.
4 Модули передачи оптических сигналов. Источники оптического излучения: светодиоды, многомодовые и одномодовые лазеры, принципы действия, основные характеристики. Перестройка излучения лазера. Согласование источников излучения с волокном. Модуляция оптического излучения. Прямая и внешняя модуляция.
5 Модули приёма оптических сигналов. Фотодетектор, виды фотодетекторов. Фотодиоды конструкций p-i-n,APD, TWP, фотодиоды с волновой селекцией. Принцип действия, характеристики. Шумы фотодиодов. Фотоприёмные устройства прямого детектирования и детектирования с преобразованием. Принципы когерентного оптического приёма. Гомодинный и гетеродинный приём. Усилители фотоприёмных устройств. Сигнал/шум на выходе ФПУ.
6 Оптические усилители и регенераторы оптических сигналов. Принципы оптического усиления. Полупроводниковые оптические усилители, конструкции, принцип усиления, характеристики. Волоконно-оптические усилители на основе редкоземельных элементов, конструкции, принцип усиления, характеристики. Оптические усилители на основе эффектов рассеяния, рамановские и брюэлленовские усилители.
7 Линейные тракты оптических систем передачи. Атмосферные и волоконные линейные тракты. Линейные коды для ВОСП. Алгоритмы формирования сигналов в линейных кодах. Проектирование одноволновых линейных трактов, ограничения длины регенерационных участков. Проектирование линейных трактов с мультиплексированием волн CWDM, DWDM, оценка OSNR. Q-фактор при определении BER. Коррекция ошибок FEC. Построение солитонных ВОСП. Фотонные кристаллы и нанофотонные технологии.
8 Примеры построения оптических систем передачи. Волоконно-оптические системы передачи. Атмосферные оптические системы передачи.
Контрольные задания для самостоятельной работы по разделам
Задача 3
Составить схему последовательного соединения ряда оптических пассивных компонентов (по данным табл. 3.1) и определите совокупное затухание в этой оптической цепи (по данным табл. 3.2).
Таблица 3.1
| Параметр | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Соединяемые пассивные компоненты | 1,2, 3,4 | 6,4, 2,1 | 2,3, 7,8 | 3,4, 5,7 | 9,1, 6,4 | 1,9, 2,3 | 8,2, 1,3 | 6,9, 3,1 | 7,8, 9,1 | 9,6, 2,3 |
Обозначено в табл.3.1: 1 разъёмный соединитель, 2 розетка, 3 разветвитель 1х2 (3дБ), 4 аттенюатор, 5 мультиплексор (2дБ), 6 демультиплексор (3дБ), 7 оптич. фильтр (3дБ) , 8 циркулятор (3дБ), 9 компенсатор дисперсии (10дБ).
Таблица 3.2
| Параметр | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Потери (дБ) в: Разъёме розетки, аттенюаторе, разветвителе | 0,5 0,5 | 0,1 0,2 | 0,2 0,3 | 0,4 | 0,1 | 0,7 0,8 | 0,3 0,6 | 0,8 1,5 | 0,6 0,35 | 0,25 |
Методические указания к задаче 3
1. Составить схему в виде рисунка с обозначением всех компонентов по варианту.
2. Найти суммарную величину затухания в цепочке компонент, учитывая данные табл. 3.2 и собственно компонент (в пояснении к табл.3.1).
Задача 4.2
По данным табл. 4.5 построить зависимость выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока, протекающего через него. Для заданных (по варианту) тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов (табл. 4.6 и 4.7) определить графически изменение выходной модуляционной мощности Рмакс и Рмин и определить глубину модуляции h. По построенной характеристике указать вид источника (светодиод или лазер?).
Таблица 4.5
| Ток накачки, I, мА | ||||||||||
| Мощность излучения, P, мкВт |
Таблица 4.6
| Параметр | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Ток смещения, мА |
Таблица 4.7
| Параметр | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Амплитуда тока модуляции, мА |
Фотодетекторы
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
1. Какие требования предъявляются к фотоприемникам оптических систем передачи?
2. Какие виды фотодетекторов используются в оптических системах передачи?
3. Почему в основном применяются полупроводниковые фотодиоды в оптических системах передачи?
4. Какие основные оптические и электрические характеристики имеет фотодиод конструкции p-i-n?
5. Чем ограничен диапазон оптических частот для фотодетектирования?
6. Почему у фотодетекторов есть длинноволновая граница чувствительности?
7. Чем отличается конструкция лавинного фотодиода (ЛФД) от конструкции фотодиода p-i-n?
8. Чем отличается принцип действия ЛФД от фотодиода p-i-n?
9. Какими средствами сокращается время включения фотодиода?
10. Чем определяется коэффициент усиления ЛФД?
11. Почему фотодиоды шумят?
12. Какие шумы фотодиодов принципиально неустранимы?
13. В чём состоит преимущество фотодиодов типа TAP и TWPD?
14. Когда необходимо применение селективных фотодетекторов?
Задача 5.1
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным табл. 5.1. Используя график и данные табл. 5.2 и 5.3 определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.
Таблица 5.1
| Чувствительность, А/Вт | 0,28 | 0,32 | 0,43 | 0,53 | 0,58 | 0,65 | 0,73 | 0,64 | 0,1 |
| Длина волны, мкм | 0,85 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,78 |
Таблица 5.2
| Параметр | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Мощность излучения Pи, мкВт | 0,2 | 0,8 | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
Таблица 5.3
| Параметр | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Длина волны, λ, мкм | 1,76 | 1,64 | 1,53 | 1,42 | 1,32 | 1,28 | 1,16 | 0,99 | 0,93 | 0,85 |
Фотоприёмные устройства
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
1. Чем отличается прямоефотодетектирование от фотодетектирования с преобразованием?
2. Какие функциональные блоки входят в схему фотоприемного устройства (ФПУ) с прямым детектированием?
3. Какие виды предварительных усилителей применяются в фотоприемных устройствах?
4. Из каких элементов состоит входная цепь фотоприемного устройства с прямым детектированием?
5. Как устроена входная цепь фотоприемного устройства детектирования с преобразованием?
6. Как соотносятся между собой электрическая и оптическая полосы частот пропускания ФПУ?
7. Чем определяется величина соотношения сигнал/шум на выходе ФПУ?
8. Чем выполняется противошумовая коррекция в ФПУ?
9. Чем отличается гомодинный приемник сигнала от гетеродинного в ФПУ с преобразованием?
10. Что используется для детектирования оптического сигнала с фазовой модуляцией?
Задача 5.2
Определить полосу пропускания и отношение сигнал/шум для фотоприемного устройства, содержащего интегрирующий (ИУ) или трансимпенансный (ТИУ) усилитель и фотодетектор (ЛФД или p-i-n).
Исходные данные по вариантам приведены в табл. 5.4 и 5.5.
Таблица 5.4
| Параметр | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Тип ФД | p-i-n | ЛФД | p-i-n | ЛФД | p-i-n | ЛФД | p-i-n | ЛФД | p-i-n | ЛФД |
| Тип предусилителя | ИУ | ТИУ | ИУ | ТИУ | ИУ | ТИУ | ИУ | ТИУ | ИУ | ТИУ |
| Rэ, кОм | ||||||||||
| Сэ, пФ | 1,5 | 2,5 | 3,0 | 1,3 | 1,8 | 2,3 | 2,8 | 2,2 | ||
| ηвн | 0,35 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,85 |
| М | ||||||||||
| Fш(М) | ||||||||||
| Т | ||||||||||
| Dш | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | |||||
| Кус |
Таблица 5.5
| Параметр | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Pпер, дБм | -2 | -1 | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +8 | |
| L, км | ||||||||||
| α, дБ/км | 0,3 | 0,32 | 0,29 | 0,28 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,24 | 0,23 | 0,22 |
Оптические усилители
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
1. На каких физических явлениях основаны оптические усилители?
2. Какие типы усилителей могут применяться в оптических системах передачи?
3. Как устроены и действуют полупроводниковые оптические усилители?
4. Из какихустойств состоят и как действуют волоконные усилители на основе рассеяния Рамана?
5. Как устроены и действуют усилители на примесном волокне (на примере Er+)?
6. Какими характеристиками описывают оптические усилители?
7. В каких частях оптических систем передачи могут использоваться усилители?
8. Какие шумы и искажения имеют место в оптических усилителях?
9. Какие реальные коэффициенты усиления обеспечивают полупроводниковые и волоконные оптические усилители?
10. В чем преимущество рамановских оптических усилителей?
Задача 6
Определить длину взаимодействия L излучения накачки в рамановском усилителе, при которой коэффициент распределенного усиления G= (по варианту табл.6.1), при соответствующей мощности накачки Pн, площади модового пятна А и рамановском коэффициенте усиления материала g (табл.6.2).
Таблица 6.1
| Параметр | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Pн, Вт | 1,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | |||
| А, мкм2 | ||||||||||
| G, дБ |
Таблица 6.2
| Параметр | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| g, ×10-14 м/Вт | 7,6 | 7,2 | 6,3 | 5,4 | 4,4 | 3,3 |
Методические указания к задаче 6
1) Расчёт произвести, используя соотношения для коэффициента усиления G раздела 6.4 конспекта лекций, 
. (6.1)
2) Значение GR (в дБ) преобразовать в значение в разах
. (6.2)
3) Значение А представить в размерности км2, например, А=50мкм2 или
50×10-17км2.
4) Значение g представить в размерности км/Вт, например, g=7×10-17 км/Вт.
5) Равенства для GR получить через логарифмирование lnGR.
Задача 7.1
Используя приложения 1 конспекта лекций для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957 и G.691, определить по варианту (табл.7.1 и 7.2) предельную дальность передачи по двум типам волокон без промежуточных регенераторов, но с возможным использованием оптических усилителей. Также определить минимальное расстояние между оптическим передатчиком и оптическим приёмником заданного интерфейса для исключения перегрузки приёмника.
Таблица 7.1
| Параметр | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| Интерфейс | L4.2 | V4.2 | L16.2 | U16.2 | L64.2a | L64.2c | L64.3 | V64.2a | V64.3 | L1.3FP |
| Строительная длина, км | 2,1 | 2,4 | 2,6 | 3,3 | 3,6 | 3,8 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 6,0 |
| Затухание на стыке длин, lS, дБ | 0,05 | 0,04 | 0,03 | 0,055 | 0,07 | 0,08 | 0,06 | 0,1 | 0,35 | 0,15 |
| Затухание на разъёмном стыке, lC, дБ | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,35 | 0,45 | 0,55 |
Таблица 7.2
| Параметр | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
| 1 Тип волокна | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 | G.652 |
| αС, дБ/км | 0,19 | 0,20 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,28 |
| Ϭхр, пс/нм×км | 15,5 | 15,6 | 15,7 | 15,8 | 15,9 | 16,0 | 16.1 | 16,2 | 16,3 | 16,4 |
| 2 Тип волокна | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 | G.655 |
| αС, дБ/км | 0,19 | 0,20 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,28 |
| Ϭхр, пс/нм×км | 7,5 | 7,6 | 7,7 | 7,8 | 7,9 | 8,0 | 8.1 | 8.2 | 8.3 | 8.4 |
Тип волокна 1 имеет коэффициент σпмд=0,02пс/√км.
Тип волокна 2 имеет коэффициент σпмд=0,04пс/√км.
Заключение
Оптические системы связи прочно вошли в повседневную жизнь большинства жителей земли. Они применяются на разных участках сбора, обработки и передачи информации. Наибольшее применение техника оптической связи получила в магистральных транспортных сетях, внутризоновых сетях регионов, местных городских и сельских сетях и также в сетях абонентского доступа.
В магистральных транспортных сетях происходит перенос трафика на скоростях 40, 100Гбит/с и более в одном спектральном канале DWDM. Недалёко то время, когда скорости достигнут режима 1Тбит/сна один спектральный канал.
На внутризоновых региональных и городских сетях благодаря использованию пакетных технологийEthernetPBTи TP-MPLS совместно с оптической передачей достигнуты скорости 10, 40 и 100Гбит/св интересах множества пользователей различных широкополосных услуг. Это стало реальностью второго десятилетия 21 века благодаря использованию пассивных оптических сетей различных технологий (GPON, 10GPON, GEPON, PON-WDM) пользователи получили возможность подключить к своим терминалам волоконные световоды и практически неограниченные ресурсы информационных сетей.
Предлагаемый учебный практикум совместно с учебной литературой призваны сформировать устойчивое представление будущих специалистов телекоммуникаций о месте и роли техники оптической связи в современном обществе.
Таблица П1.1. Характеристики STM-1
| Характеристики | Единица | Значение | |||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-1, 155 520, скремблированный NRZ | |||
| Прикладной код | I-1 | S-1.1 | S-1.2 | ||
| Рабочий диапазон волн | нм | 1260-1360 | 1261-1360 | 1430-1576 | 1430-1580 |
| Передатчик в опорной точке S Тип источника Спектральные характеристики: – максимальное СКЗ ширины (Δλ) – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения (ЕХ) | нм нм дБ дБм дБм дБ | FP LED - - -8 -15 8,2 | FP 7,7 - - -8 -15 8,2 | FP DFB 2,5 - - 1 - 30 -8 -15 8,2 | |
| Оптический тракт между S и R Диапазон ослабления Макс. дисперсия Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в S, включая любые соединители Макс. дискретная отражательная способность между S и R | дБ пс/нм дБ дБ | 0-7 18 25 Н/О Н/О | 0-12 Н/О Н/О | 0-12 296 Н/О Н/О Н/О | |
| Приемник в опорной точке R Минимальная чувствительность Минимальная перегрузка Максимальный штраф оптического тракта Максимальная отражательная способность, измеренная в R | дБм дБм дБ дБ | -23 -8 Н/О | -28 -8 Н/О | -28 -8 Н/О |
Сокращения: СКЗ, средняя квадратическая зависимость; Н/О, не определено; NRZ, nonreturntozero – без возвращения к нулю; FP, Fabry-Perot – Фабри-Перо (конструкция полупроводникового лазера); LED, light-emittingdiode – светодиод; DFB, distributedfeedback – распределённая обратная связь. Коэффициент гашения (EX) определяют как: EX 10 Log (A/B) 10, где A – средний уровень оптической мощности в центре логической "1", а B – средний уровень оптической мощности в центре логического "0". Общеприняты следующие условия для уровней оптической логики:
– излучение света – логическая единица "1";
– отсутствие излучения – логический нуль "0".
Макс. – максимальное. Мин. – минимальное.
Таблица П1.2. Характеристики STM-1
| Характеристики | Единица | Значение | |||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-1, 155 520, скремблированный NRZ | |||
| Прикладной код | L-1.1 | L-1.2 | L-1.3 | ||
| Рабочий диапазон волн | нм | 1263-1360 | 1480-1580 | 1534-1566/ 1523-1577 | 1480-1580 |
| Передатчик в опорной точке S Тип источника Спектральные характеристики: – максимальное СКЗ ширины (Δλ) – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения (ЕХ) | нм нм дБ дБм дБм дБ | FP DFB 3 - - 1 - 30 -5 | DFB - -5 | FP DFB 3/2,5 - - - 1 -5 | |
| Оптический тракт между S и R Диапазон ослабления Максим.дисперсия Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в S, включая соединители Максимальная дискретная отража-тельная способность между S и R | дБ пс/нм дБ дБ | 10-28 246 Н/О Н/О Н/О | 10-28 Н/О -25 | 10-28 246/296 Н/О Н/О Н/О | |
| Приемник в опорной точке R Минимальная чувствительность Минимальная перегрузка Максимальный штраф оптического тракта Максимальная отражательная способность, измеренная в R | дБм дБм дБ дБ | -34 -10 Н/О | -34 -10 -25 | -34 -10 Н/О |
Таблица П1.3. Характеристики STM-4
| Характеристики | Единица | Значение | ||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-4, 622 080, скремблированный NRZ | ||
| Прикладной код | I-4 | S-4.1 | S-4.2 | |
| Рабочий диапазон волн | нм | 1261-1360 | 1293-1334/ 1274-1356 | 1430-1580 |
| Передатчик в опорной точке S Тип источника Спектральные характеристики: – максимальное СКЗ ширины (Δλ) – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения | нм нм дБ дБм дБм дБ | FP LED 14,5 35 - - -8 -15 8,2 | FP 4/2,5 - - -8 -15 8,2 | DFB - -8 -15 8,2 |
| Оптический тракт между S и R Диапазон ослабления Максим.дисперсия Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в S, включая соединители Максимальная дискретная отража-тельная способность между S и R | дБ пс/нм дБ дБ | 0-7 13 14 Н/О Н/О | 0-12 46/74 Н/О Н/О | 0-12 Н/О -27 |
| Приемник в опорной точке R Минимальная чувствительность Минимальная перегрузка Максимальный штраф оптического тракта Максимальная отражательная способность, измеренная в R | дБм дБм дБ дБ | -23 -8 Н/О | -28 -8 Н/О | -28 -8 -27 |
Таблица П1.4. Характеристики STM-4
| Характеристики | Единица | Значение | |||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-4, 622 080, скремблированный NRZ | |||
| Прикладной код | L-4.1 | L-4.2 | L-4.3 | ||
| Рабочий диапазон волн | нм | 1300-1325/ 1296-1330 | 1280-1335 | 1480-1580 | 1480-1580 |
| Передатчик в опорной точке S Тип источника Спектральные характеристики: – максимальное СКЗ ширины (Δλ) – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения | нм нм дБ дБм дБм дБ | FP DFB 2,0/1,7 - - 1 - 30 +2 -3 | DFB - <1 +2 -3 | DFB - +2 -3 | |
| Оптический тракт между S и R Диапазон ослабления Максим.дисперсия Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в S, включая любые соединители Максимальная дискретная отражательная способность между S и R | дБ пс/нм дБ дБ | 10-24 92/109 Н/О -25 | 10-24 -25 | 10-24 Н/О -25 | |
| Приемник в опорной точке R Минимальная чувствительность Минимальная перегрузка Максимальный штраф оптического тракта Максимальная отражательная способность, измеренная в R | дБм дБм дБ дБ | -28 -8 -14 | -28 -8 -27 | -28 -8 -14 | |
Таблица П1.5. Характеристики STM-4
| Характеристики | Единица | Значение | ||||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-4, 622 080 , скремблированный NRZ | ||||
| Прикладной код | V-4.1 | V-4.2 | V-4.3 | U-4.2 | U-4.3 | |
| Рабочий диапазон волн | нм | 1290-1330 | 1530-1565 | 1530-1565 | 1530-1565 | 1530-1565 |
| Передатчик в опорной точке MPI-S Тип источника Спектральные характеристики: – параметр линейной частотной модуляции – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды - максимальная спектральная плотность мощности Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения | Рад нм дБ мВт/ 10МГц дБм дБм дБ | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О |
| Оптический тракт между MPI-S и MPI-R Диапазон ослабления Максимальная дисперсия Минимальная дисперсия Максимальная ДГВЗ Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в MPI-S, включая соединители Максимальная дискретная отражательная способность между MPI-S и MPI-R | дБ пс/нм пс/нм пс дБ дБ | 22-33 Н/О -27 | 22-33 Н/О -27 | 22-33 Н/О -27 | 33-44 Н/О -27 | 33-44 Н/О -27 |
| Приемник в опорной точке MPI-R Минимальная чувствительность (коэффициент ошибок 10-12) Минимальная перегрузка Максимальный штраф оптического тракта Максимальная отражательная способность, измеренная в MPI-R | дБм дБм дБ дБ | -34 -18 -27 | -34 -18 -27 | -34 -18 -27 | -34 -18 -27 | -33 -18 -27 |
Сокращения: ОМЛ, одномодовый лазер; Н/О - не определено (смотреть характеристики от производителя); ДГВЗ, дифференциальное групповое время задержки. В интерфейсах U-4.2 и U-4.3 может применяться оптический предусилитель.
Таблица П1.6. Характеристики STM-16
| Характеристики | Единица | Значение | ||||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-16, 2 488 320, скремблированный NRZ | ||||
| Прикладной код | I-16 | S-16.1 | S-16.2 | L-16.1 | L-16.2/ L-16.3 | |
| Рабочий диапазон волн | нм | |||||
| Передатчик в опорной точке S Тип источника Спектральные характеристики: – макс. СКЗ ширины (Δλ) – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения | нм нм дБ дБм дБм дБ | FP - - -3 -10 8,2 | DFB - -5 8,2 | DFB - <1 -2 8,2 | DFB - +3 -2 8,2 | DFB - <1 +3 -2 8,2 |
| Оптический тракт между S и R Диапазон ослабления Максимальная дисперсия на верхнем пределе длины волны Максимальная дисперсия на нижнем пределе длины волны Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в S, включая соединители Максимальная дискретная отражательная способность между S и R | дБ пс/нм пс/нм дБ дБ | 0-7 -27 | 0-12 Н/О Н/О -27 | 0-12 -27 | 12-24 Н/О Н/О -27 | 12-24 1600/ 450 1200/ 450 -27 |
| Приемник в опорной точке R Минимальная чувствительность Минимальная перегрузка Максимальный штраф оптического тракта Максимальная отражательная способность, измеренная в R | дБм дБм дБ дБ | -18 -3 -27 | -18 -27 | -18 -27 | -27 -9 -27 | -28/-27 -9 2/1 -27 |
Таблица П1.7. Характеристики STM-16
| Характеристики | Единица | Значение | |||
| Цифровой сигнал, скорость передачи, линейное кодирование | кбит/с | STM-16, 2 488 320, скремблированный NRZ | |||
| Прикладной код | V-16.2 | V-16.3 | U-16.2/ P1U1-1A2 | U-16.3/ P1U1-1A3 | |
| Рабочий диапазон волн | нм | 1530-1565 | 1530-1565 | 1530-1565 | 1530-1565 |
| Передатчик в опорной точке MPI-S Тип источника Спектральные характеристики: – параметр линейной частотной модуляции – максимальная ширина на уровне −20 дБ – минимальный коэффициент подавления боковой моды - максимальная спектральная плотность мощности Средняя вводимая мощность: – максимальная – минимальная Мин. коэффициент гашения | рад нм дБ мВт/ 10МГц дБм дБм дБ | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О +13 +10 8,2 | ОМЛ Н/О Н/О Н/О Н/О +13 +10 8,2 | ОМЛ Наши рекомендации |