УДК 621.372.8
ИССЛЕДОВАНИИ МОЩНОСТИ СИГНАЛА ОБРАТНОГО РАССЕЯНИЯ В ОДНОМОДОВОМ ВОЛОКНЕ
Далабай Сенбай – доктор PhD (School of Information Science and Engineering, Xinjiang University Urumqi, P. R. China)
- PhD докторант (г. Алматы, Университет «Туран» )
Сихимбаева Айда Даулетовна – студентка 4 курса(г. Алматы, Университет «Туран» )
При увеличении мощности передаваемого сигнала в оптоволокне возникают различные нелинейные явления: вынужденное комбинационное рассеяние, фазовая самомодуляция и фазовая кроссмодуляция, вынужденное рассеяние Мандельштама−Бриллюэна (ВРМБ), четырехволновое смещение и т. д. Подобные работы в области исследования эффекта вынужденного рассеяния Мандельштамма-Брюллюэна в одномодовом оптоволокне были отражены в публикациях [1, 3-4], где определяются пороги значения ВРМБ от которого нельзя увеличить мощность сигнала для определенных видов оптоволокно. В статье [5] рассматривается новый способ определения спектра усиления, вызванного эффектом ВРМБ в одномодовом оптическом волокне.
В работе [5] представлены результаты исследования влияния однородности волокна на порог ВРМБ, который устанавливает ограничения на вводимую мощность в системах передачи световых волн. Спектр усиления Мандельштама-Бриллюэна зависит от вида и однородности волокна. Поэтому порог ВРМБ будет также зависеть от этих параметров. Представлены результаты измерений порога ВРМБ для различных типов одномодовых волокон: два вида волокон со смещенной дисперсией (DSF 1 и DSF 2) и два вида последовательно соединенных стандартных волокон со ступенчатым профилем показателя преломления, с меняющейся однородностью по длине
В работах [2] рассматривались получения нового вида оптоволокна для понижения эффекта ВРМБ. Подобные исследования о влиянии двух источников (1,31мкм и 1,55мкм) при разных его длин для разных частот модуляции к эффекту ВРМБ нами не выявлено.
Для проведения измерений была собрана схема, содержащая: источники излучения на 1,31 мкм и 1,55 мкм; модуляторы интенсивности, управляемые спомощью генератора электрических импульсов; усилителей мощности оптического излучения на длины волн 1,31 мкм и 1,55 мкм.
При проведений измерений отдельно для каждого источника сигнала для 13310нм и 1550нм для разных длинах оптоволокон подтверждается теоретический либо тривиальный факт о том, что чем длинее оптоволокно, тем увеличиться затухание и обратное рассеяние, из-за накопления модулированных показателей преломления приводящих к отражению самих сигналов.
При исследований мощности сигнала обратного рассеяния отдельных сигналов (13310нм и 1550нм) для разных длинах оптоволокна наблюдается увеличение величины обратного рассеяния при увеличений длины оптоволокна, что естественно объясняется, тем что чем больше помехи тем больше потери сигналов при прохождении большого пути.
При исследовании мощности сигнала обратного рассеяния смешанных источников сигнала (суммарного источника 13310нм и 1550нм) для разных длинах оптоволокна наблюдается эффект ослабления мощности обратного рассеяния при увеличении длины оптоволокна. Этот эффект объясняется тем, что возможно модулированные каждым отдельным сигналом (13310нм и 1550нм) показатели преломления интерференцируясь с друг другом приводит к затуханию мощности самих гиперзвуковых волн, которые приводит к отражению полезных сигналов.
Для более менее полноценного объяснения данного эффекта было проведено исследование по измерению выходной мощности сигналов и мощности сигналов обратного рассеяния для разных частотах модуляций сигналов при фиксированной длине оптоволокна (20км).
Результаты данных исследований приведены нижеприведенных диаграммах 1-2 .
Мощность отраженного назад излучения на длинах волн 1 - λ1=1310, 2 - λ2=1550 нм, 3 - λ1 + λ2 (одновременно) при возбуждении ООВ длиной LОВ=20 км с одного конца, от частоты модуляции fм
Прошедшее через 20 км ОВ излучений при Р1,31=15 дБм + Р1,55=27 дБм от частоты модуляции (рис. 1)
Рисунок 1- Зависимость выходной мощности сигналов от частоты модуляции
Мощность прошедшего излучения на длинах волн 1 - λ1=1310, 2 - λ2=1550 нм, 3 - λ1 + λ2 (одновременно) при возбуждении ООВ длиной LОВ=20 км с одного конца, от частоты модуляции fм
Рисунок 2. Зависимость обратной мощности сигналов от частоты модуляции
По результатам измерений можно допустить утверждение о том, что чем высокая частота модуляции сигналов тем мощность обратного рассеяния меньше, т. е. уменьшится затухание полезных сигналов, связанных обратным рассеянием. По данным результатам можно предположить о том, что независимо от химического состава и физических свойств оптоволокон модуляция частот показателей преломления гиперзвуковых волн не доходит до терагерцовых значений, либо при таких частотах амплитуда этих волн очень низкая.
Список использованной литературы
1) , , Влияние фазовой самомодуляции на вынужденное рассеяние Мандельштама−Бриллюэна в волоконно-оптических линиях связи. Журнал технической физики, 2004, том 74, вып. 7.
2) BulgakovaS. A., &DmitrievA. L. Mach-Zehnder fiber interferometer for measuring the spectral characteristics of single-frequency semiconductor lasers of the 1.32-мm and 1.55-мm range (рр. 574-577). Journal of Optical Technology. 2008. Т. 75. № 9.
3) , Взаимосвязь порога ВРМБ и акустических характеристик оптического волокна. С. 55-56. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2010. Т. 4.№8.
4) , . Уменьшение глубины модуляции шумового стоксового поля при ВРМБ в одномодовом оптическом волокне с высокими рэлеевскими потерями. Письма в ЖТФ, 2001, том 27, вып. 4. с 72-81
5) , , Наблюдение временных осцилляции поля в излучении вынужденного рассеяния Мандельштама - Бриллюэна // Письма в ЖЭТФ, том 31, вып. 11, С. 668-672. http://www. jetpletters. ac. ru
© ,2016г.
