Статьи

Дисперсионные искажения сигнала в аналоговых волоконно-оптических линиях связи с прямой модуляцией интенсивности

Дисперсионные искажения сигнала в аналоговых волоконно-оптических линиях связи с прямой модуляцией интенсивности

Последовательно рассмотрены все этапы прохождения сигнала в аналоговой ВОЛС с прямой токовой модуляцией интенсивности и прямым детектированием фототока на выходе из оптоволокна. Показано, что эффект частотного чирпа лазерного излучения и дисперсия групповой скорости электромагнитных волн в волокне оказывают существенное влияние на результат трансляции сигнала. В зависимости от частоты модуляции обнаруживается либо деградация мощности выходного сигнала, либо увеличение его мощности. Получены простые аналитические выражения для частот сигналов с минимальной или c максимальной мощностью на выходе из волокна заданной длины. Исследованы дисперсионные нелинейные искажения сигнала. Показано, что такие нелинейные искажения не связаны с мощностью транслируемого сигнала и имеют место даже при малых интенсивностях лазерного излучения. Получены простые аналитические выражения для частот, при которых не будет дисперсионных нелинейных искажений. Получены также простые аналитические выражения для частот, при которых в выходном сигнале пропадают вторая или третья гармоники, то есть те гармоники, которые обычно вносят основной вклад в дисперсионные нелинейные искажения сигнала фототока. Даны рекомендации по выбору оптимального частотного диапазона функционирования волоконно-оптических линий связи с прямой модуляцией интенсивности и прямым детектированием сигнала.

Искажения сигнала в аналоговых волоконно-оптических линиях связи с прямой модуляцией интенсивности

Искажения сигнала в аналоговых волоконно-оптических линиях связи с прямой модуляцией интенсивности

Представлены экспериментальные и теоретические результаты исследования передачи сигналов в аналоговых волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) с прямой модуляцией интенсивности и прямым детектированием фототока на выходе из оптоволокна. Для нескольких ВОЛС различной протяженности с использованием стандартного одномодового оптоволокна и одночастотного лазера с длиной волны излучения 1550 нм получена зависимость мощности сигнала фототока на выходе из волокна от частоты модуляции. Выходной сигнал обнаруживает либо подавление, либо увеличение мощности при определенных частотах модуляции. Получено простое аналитическое выражение для частот сигналов с минимальной или c максимальной мощностью на выходе из волокна заданной длины. Исследованы дисперсионные нелинейные искажения сигналов. Установлено, что такие искажения не связанны с оптической мощностью передаваемого сигнала и имеют место даже при низких интенсивностях лазерного излучения. Получено простое аналитическое выражение для частот, при которых не будет дисперсионных нелинейных искажений. Теоретические расчеты хорошо согласуются с результатами эксперимента и будут полезны для инженерного проектирования аналоговых ВОЛС.