Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

549_Sovremennye_problemy_telekommunikatsij_

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
12.11.2022
Размер:
39.08 Mб
Скачать

Технология диагностики ВОЛС. Поиск и устранение повреждения

М.С. Муратбеков

Здесь рассказывается технология ремонта поврежденного волокна и как определяется участок повреждения.

Ключевые слова: Повреждение световодного соединительного шнура, повреждение волокна на строительной длине, в оптической муфте.

1. Введение

Широкое распространение современных цифровых сетей на основе ВОЛС вызывает необходимость пересмотра принципов их обслуживания и эксплуатации. Большая протяженность ВОЛС, постоянный рост объемов передаваемой информации в сети, высокая цена потери трафика из-за повреждений оптических кабелей и требуют постоянной диагностики состояния оптических волокон и оперативного и квалифицированного обслуживания ВОЛС.

2.Повреждение световодного соединительного шнура (ШСС):

1.Контрольные измерения волокон поврежденного ВОК проводят рефлектометром (с разъемов ШСС с помощью патчкорда и соединительной розетки). Перед началом измерений следует убедиться в том, что блоки аппаратуры на обеих станциях отключены.

2.Если сигнал оптического генератора рефлектометра не удается ввести в оптическое волокно (на экране рефлектометра нет изображения линии), то проверяют исправность ШСС и его разъема. Их проверяют внешним осмотром, протирают спиртом.

3.Вновь подключают оптический генератор. При отсутствии рефлектограммы на экране рефлектометра следует:

вскрыть оконечное устройство;

извлечь из него плату или катушку данного ШСС;

сломать волокно рядом с защитной гильзой по обе стороны от нее;

подключить рефлектометр к волокну линейного кабеля с помощью пигтейла и котировочного устройства.

При получении на экране рефлектометра изображения рефлектограммы, соответствующей нормальным характеристикам волокна кабеля, делают вывод о неисправности ШСС или о наличии обрыва на стыке волокон ШСС и кабеля (в вырезанной гильзе КДЗС).

4. Исправность ШСС проверяют с помощью комплекта оптического тестера методом обрыва. Его затухание не должно превышать 3 дБ.

Исправный ШСС вновь сваривают с волокном линейного кабеля. Неисправный ШСС отбраковывают и заменяют его на исправный. 5. Сварное соединение проверяют на целостность рефлектометром.

Запасы волокон ШСС и линейного кабеля укладывают в оконечное устройство, закрывают его крышкой. Вновь проверяют волокно рефлектометром.

341

6.При исправных ШСС поочередно проводят визуальный анализ всех волокон кабеля, настроив рефлектометр, по возможности, так, чтобы на экране была видна вся длина линии или, хотя бы, ее половина.

При обнаружении повреждения: обрыва, большой неоднородности в виде ступени или постепенного пропадания сигнала в шумах, по рефлектограмме до него определяют расстояние.

7.По схеме трассы (из паспорта-протокола или исполнительной документации) определяют местоположение повреждения: оптическая муфта, участок строительной длины оптического кабеля.

3.Повреждение волокна на строительной длине:

1.При обрыве или появлении неоднородности в оптических волокнах на строительной длине кабеля в результате внешних механических воздействий (проседание почвы, земляные работы, повреждение оболочки кабеля грызунами и т.п.) монтажники осматривают трассу в районе повреждения. Определяют его точное местоположение. Проводят работы по устранению повреждения.

2.При прокладке ВОК связи в кабельной канализации монтажники, определив примерное место повреждения по паспорту-протоколу и по чертежам - трассовке, в ближайших колодцах несколько раз резко изгибают кабель. По всплескам на рефлектограмме измеритель определяет колодцы по обе стороны от повреждения. По его команде монтажники обрезают кабель, вытягивают его до ближайших колодцев и определяют длину кабеля для замены поврежденного участка.

3.Если ОК поврежден на строительной длине (в пролете между колодцами) или запас не позволяет переделать муфту, то монтируют постоянную оптическую кабельную вставку.

4.После устранения повреждения следует оформить новый паспорт-протокол. Если повреждения находились в муфтах или оконечных устройствах и значения затухания волокон после ремонта не изменились, новый паспорт-протокол не оформляется, в старый паспорт вносят соответствующие пометки о ремонте.

4.Повреждение волокна в оптической муфте:

1.При повреждении волокна ВОК связи в оптической муфте работы выполняют в следующей технологической последовательности:

разрабатывают котлован в месте размещения муфты;

аккуратно отрывают контейнер оптической муфты;

освобождают муфту и запас ВОК от песка;

осматривают муфту и запас кабелей в контейнере, проверяя их на наличие внешних повреждений;

при обнаружении серьезных внешних повреждений кабеля или муфты определяют объем работ по устранению повреждения и количество кабеля, необходимое для замены поврежденного пролета.

2. При отсутствии внешних повреждений муфты и кабеля муфту аккуратно извлекают из котлована, переносят ее в монтажно-измерительную лабораторию и вскрывают.

По данным паспорта-протокола, измеритель сообщает номер и цвет модуля с поврежденным волокном.

3. Монтажники извлекают волокно из муфты (кассеты) и осматривают. При отсутствии внешних повреждений монтажники свободно выкладывают волокно на монтажном столе. Измеритель с оконечной станции вновь просматривает его рефлектограмму. При подобных манипуляциях могут быть устранены неоднородности с большими значениями затухания, которые могут появиться при небрежной укладке запасов волокон в муфтах.

342

4.При обнаружении повреждения оптического волокна в виде обрыва, или искривления волокна внутри гильзы по команде измерителя (при подключенном рефлектометре к данному волокну) монтажники обламывают волокно по обе стороны от гильзы, сначала дальний конец, а затем ближний. После чего они подготавливают волокна и вновь сваривают их.

5.Если при этом измеритель не наблюдает процессов скалывания, юстировки и сварки волокна на экране рефлектометра, то это означает, что повреждение (обрыв) волокна находится в самой муфте или в непосредственной близости от нее.

6.В этом случае действуют следующим образом:

обламывают волокно на сварочном устройстве и скалывают его со стороны измерителя. Если при этом появляются изменения на экране рефлектометра, а на конце рефлектограммы появляется всплеск, соответствующий нормальному сколу, то волокно на участке «измеритель - муфта» исправно;

подготавливают волокно с другой стороны и юстируют готовые к сварке волокна в сварочном устройстве. При оценке юстировки, соответствующей норме, по команде измерителя монтажник производит сварку. Если вносимое затухание стыка соответствует норме, то повреждение (обрыв) ОВ находился в вырезанной гильзе или рядом с ней;

измеряют затухание сварного стыка рефлектометром.

7.Если при юстировке измеритель не наблюдает на экране рефлектометра длины за местом стыка волокон, то повреждение находится за стыком в самой муфте или рядом с ней.

Монтажники обследуют волокно в муфте с поврежденной стороны, осторожно пытаясь вытягивать его из модуля. Если отрезок волокна выходит из модуля, то монтажники разделывают модуль и определяют длину остатка волокна. В зависимости от его длины переделывают либо поврежденное волокно, либо всю муфту целиком с использованием запаса линейного кабеля с поврежденной стороны.

8.При отсутствии повреждения (обрыва) волокна в муфте, для определения места повреждения проводят измерения с противоположной станции.

С целью более точного определения места повреждения волокна обрывают одно из исправных волокон и сравнивают местоположение обрывов на экране рефлектометра, решая, хватит ли запаса кабеля около муфты или потребуется замена участка кабеля.

5.Заключение

Решение этих задач возможно путем применения непрерывного автоматизированного мониторинга и диагностики оптических кабелей.

Литература

1. Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко. Волоконно-оптические кабели и линии связи. — М.: Эко - Трендз, 2002.

Муратбеков Манар Самарулы

Магистрант (2 года обучения), кафедра линий связи СибГУТИ, (630102, Новосибирск,

ул. Кирова, 86) тел. 8-913-380-40-69, e-mail: manar46@mail.ru.

The technology of the diagnostics fiber optic communication lines. The troubleshooting damage.

М. Muratbekov

It explores the technology of repair of damaged fibers and is defined as the area of damage. Keywords: Damage to fiber optic patch cord, fiber damage at the construction length, in the optical coupling.

343

Применение методов бриллюэновской рефлектометрии в системах мониторинга волоконно-оптических линий связи

Ю. К. Наумов

В данной статье выполнены анализ и сравнение принципов работы приборов использующих эффект бриллюэновской рефлектометрии на основе вынужденного и спонтанного рассеяния, а также описаны и изучены основные функции систем мониторинга и контроля надѐжности оптических кабелей. Также в этой работе описаны особенности, главные преимущества и возможности таких систем.

Ключевые слова: бриллюэновская рефлектометрия, система мониторинга.

1. Введение

Волоконно-оптические линии передачи широко применяются в телекоммуникационных сетях самых разных уровней от межконтинентальных до корпоративных и домашних сетей. Высокая скорость передачи, малое затухание сигнала, высокая надѐжность, защищѐнность от внешних воздействий, безопасность информации и другие качества волоконно-оптических сетей делают их наиболее экономически выгодным решением для самых различных задач.

Для того чтобы параметры сети удовлетворяли высоким требованиям пользователей и операторов связи, необходимо выполнять ряд условий: соблюдать технологию производства оптического волокна, строго выполнять все правила прокладки кабеля, а также вести постоянный мониторинг сети.

Надѐжная работа и высокие показатели безотказности являются важнейшими требованиями, которые предъявляются к сетям на основе волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП). Для соблюдения этих требований необходим централизованный контроль за сетевыми ВОЛП с целью их документирования, своевременного обнаружения и скорейшего устранения повреждений в них. Поэтому в последнее время операторы начинают инвестировать немалые средства в развитие инфраструктуры своих волоконно-оптических сетей с акцентом на внедрение и совершенствование систем управления и автоматического мониторинга состояния линий и каналов связи.

Для анализа и мониторинга ВОЛП может быть использован метод бриллюэновской рефлектометрии, предназначенный для измерения натяжения оптического волокна по всей его длине. В основе принципа работы Бриллюэновского рефлектометра лежит уникальная технология детектирования и анализа вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна с использованием временной рефлектометрии. С помощью анализа взаимодействия световых волн, распространяющихся в оптическом волокне на встречу друг другу прибор позволяет получить значения температуры и механического напряжения вдоль световода.

Несмотря на сложность физических принципов, лежащих в основе работы рефлектометра, оборудование является простым и эффективным в использовании. В ходе каждого измерения прибор позволяет одновременно собирать информацию о локальной температуре и напряжении в большом количестве точек измерения вдоль оптического волокна. По описанному принципу проводится анализ всей сети и, на основе полученных рефлектограмм формируются выводы о состоянии линии передачи. На рефлектограммах видны напряжѐнные участки оптического волокна и их расположение, а это означает, что можно в кратчайшие

344

сроки устранить их причину и избежать разрушения волокон, и, как следствие, серьѐзных материальных затрат.

Последние модели Бриллюэновских рефлектометров японского производителя Yokogawa относятся к категории высокоточных приборов, с точностью измерения натяжения оптического волокна 0,003%.

Использование и внедрение систем анализа, контроля и мониторинга в волоконно- оптических системах передачи может серьѐзно снизить затраты при развѐртывании ВОЛП и при их эксплуатации, а также позволяет значительно продлить срок службы сети и поддерживать высокие показатели безотказности и надѐжности.

2. Применение бриллюэновской рефлектометрии

2.1.Особенности бриллюэновской рефлектометрии

Уметода бриллюэновской рефлектометрии есть свои уникальные особенности. Чтобы зафиксировать значение абсолютного натяжения волокна достаточно измерить частоту максимального сигнала в спектре бриллюэновского рассеяния. Это позволяет проводить измерения для волокна, уложенного в линию передачи.

В оптическое волокно вводится последовательность импульсов, затем анализируется их несущая частота. Далее определяется распределение спектра бриллюэновского рассеяния вдоль оптического волокна, и сканируются частоты самых «сильных» сигналов. Натяжение волокна и частоты этих сигналов пропорциональны, поэтому остаѐтся представить эти данные в виде графика или таблицы для получения искомого распределения этого натяжения вдоль волокна [1].

2.2.Аппаратное обеспечение контроля надѐжности оптических волокон

Сегодня принципы бриллюэновской рефлектометрии применяются в самых современных приборах. Бриллюэновский оптический импульсный анализатор (BOTDA Brillouin Optical Time Domain Analyizer) используется в заводских условиях. Прибор подключают с обеих сторон волокна. С одной стороны вводят излучение лазера накачки, а с другой излучение зондирующего лазера. Используя явление вынужденного бриллюэновского рассеяния (SBS Stimulated Brillouin Scattering) прибор находит распределение натяжения вдоль волокна. Полученные данные структурируются и представляются в удобном для пользователя виде, следовательно, чтобы обучить инженера, применяющего бриллюэновский оптический импульсный анализатор, не потребуется много времени и затрат.

Для анализа и контроля состояния действующих линий передач применяют бриллюэнов-

ский оптический импульсный рефлектометр (BOTDR Brillouin Optical Time Domain Reflectometer). Этот прибор подключают только к одному концу волокна. Бриллюэновский оптический импульсный рефлектометр использует эффект спонтанного бриллюэновского рассеяния (SPBS Spontaneous Brillouin Scattering). Этот эффект наблюдается потому, что мощность импульсов, вводимая в волокно, не превышает порогового значения мощности для SBS эффекта. В остальном BOTDR и BOTDA работают на одних и тех же принципах, также снимается рефлектограмма для каждой частоты накачки, моделируется распределение спектра спонтанного бриллюэновского рассеяния и производится расчѐт распределения натяжения в оптическом волокне. Бриллюэновский оптический импульсный рефлектометр имеет серьѐзные преимущества по сравнению с обыкновенными OTDR. Рефлектограмма, полученная при помощи BOTDR не зашумлена и не имеет скачков, обусловленных отражением света на разъѐмах и торцах оптического волокна [2].

345

2.3. Погрешности измерения натяжения волокна

Относительная точность при измерении натяжения волокна ограничивается величиной отношения сигнал/шум. Для BOTDR AQ8602 она равна ± 0.02 % (при времени усреднения 216). Абсолютная точность ниже, так как величина смещения частоты при бриллюэновском рассеянии fБ зависит не только от натяжения волокна, но и от степени легирования сердцевины и температуры волокна. В свою очередь, поперечное давление и скручивание оптического волокна вносит минимальную погрешность . Зато изменение температуры волокна на 10°С, учитывая, что частота рассеянного света изменяется со скоростью порядка 1 МГц/°С (рис. 1), приводит к значительной погрешности в измерении натяжения ~ 0.02 %

[2].

Рис. 1 Зависимость частоты рассеянного света от температуры волокна

Частота рассеянного света сильно зависит от степени легирования сердцевины волокна. При измерении параметров оптических волокон с разной степенью легирования частоты основного пика могут различаться настолько сильно, что в линии, содержащей эти волокна, рефлектограмму можно получить только для одного типа волокна.

Таким образом, относительная погрешность при измерении натяжения волокон (±0.02%) ограничивается шумами BOTDR, а абсолютная погрешность (~ 0.05 %) - и неопределѐнностью температуры волокна, и нерегулярностью параметров волокна [2].

3.Системы мониторинга оптических волокон

Внастоящий момент существует ряд автоматических систем, которые осуществляют контроль качества волоконно-оптического тракта в процессе его эксплуатации. Они представляют собой программно-аппаратные комплексы для снятия и обработки рефлектограмм.

Основными компонентами таких систем являются рефлектометры. Доступ к оборудованию обеспечивается удалѐнно и в любой момент времени. Для того, чтобы не создавать помех рабочей системе рефлектометры должны уметь работать в диапазоне, не используемом для основного сигнала.

Все оборудование программируется таким образом, чтобы в автоматическом режиме контролировать целостность сети и фиксировать любые изменения, которые могут быть вызваны натяжением, сдавливанием, перегибом оптического волокна и другими факторами. Любое отклонение от заданных норм или нарушение целостности сети фиксируется у оператора на пульте. Оператор, в свою очередь, на основании полученных данных принимает соответствующие решения [3].

Управление стационарно установленными рефлектометрами и оптическими переключателями осуществляется из центрального узла управления.

346

Чтобы локализовать неисправность, надо соотнести оптическое расстояние и физическое расположение. Для этого используются системы глобального позиционирования (GPS) и БД, описывающие топологию всей сети. Подобные системы не только локализуют уже случившиеся неисправности, но и позволяют прогнозировать будущие отказы.

Рефлектометры с компьютерным интерфейсом позволяют реализовать новый подход к диагностике неисправностей. Появление новых дефектов или усиление влияния старых может быть легко обнаружено путѐм сравнения текущих результатов и рефлектограммы, извлечѐнной из архива. Применение этого метода позволяет уверенно определять основной дефект среди большого количества отражений от других неоднородностей. Благодаря этому оборудованию, можно организовать комплекс процедур, направленных на планомерное улучшение качества кабельных линий и упрощение диагностики неисправностей. Постоянный сбор и хранение информации в компьютере, составление карт трассы с привязкой к местности посредством графических интерфейсов позволит проводить анализ и скорость деградации оптического волокна с момента подключения системы до контрольных отметок. Сопоставляя получаемые рефлектограммы с «архивными» можно делать выводы об изменениях и определять их численные значения, анализировать дефекты и их причины, а также осуществлять планирование ремонтных работ. При обнаружении неисправностей рефлектометры позволяют наиболее точно определять места ремонта на трассе [4].

Литература

1.Айбатов Д. Л., Морозов О. Г., Польский Ю. Е. Основы рефлектометрии. Казань: ЗАО «Новое знание», 2008. 116 c.

2.JIucmвuн А. В., Листвин В. Н. Рефлектометрия оптических волокон. М.: ЛЕСАРарт, 2005.

208 c.

3.Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. 4-е изд., доп. М.: Техносфера, 2007. 512 с.

4.Шаронин С. Г. Возможности современных рефлектометров [Электронный ресурс]. URL: http://www.skomplekt.com/articles/reflektometry.htm.

Наумов Юрий Константинович

магистрант кафедры многоканальной электрической связи УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» (620109, Екатеринбург, ул. Репина, 15) тел. (908) 901-41-67, e-mail:

urnau@mail.ru .

Control reliability of fiber-optic communication lines using Brillouin reflectometry

Y.K. Naumov

In this work were analyzed and compared the principles of operation of devices using the Brillouin effect reflectometry based on the stimulated and spontaneous scattering and were described and studied the basic functions of monitoring and control systems reliability optical cables. Also this work describes the features, the main advantages and capabilities of such systems.

Keywords: Brillouin reflectometry, monitoring system.

347

Эффект четырехволнового смешения в оптических волокнах и его применение

М. Н. Полякова

Четырехволновое смешение (FWM, ЧВС) - это явление, которое следует избегать при передаче информации по технологии DWDM, но в зависимости от применения, оно является основой важных оптических приборов нового поколения и оптических измерительных устройств. В данной работе обсуждается теория FWM, а затем рассказывается о дальнейшем его применении - широкополосном оптическом синхронном преобразователе длины волны, разработанного с использованием высокой нелинейности дисперсии волокна (HNL-DSF), который эффективно производит ЧВС. Преобразование полосы пропускания простирается до 23.3 нм HWHM (половина ширины на половине максимума), для преобразования длины волны с сохранением поляризации. В дальнейшем применении, новая технология вводится для измерения коэффициента нелинейных оптических волокон, чтобы оценить эффективность генерации ЧВС. С помощью этого метода стало возможным осуществить одновременное измерение хроматической дисперсии и коэффициента нелинейности волокна.

Ключевые слова: четырехволновое смешение (FWM, ЧВС), преобразователь, оптическое волокно, нелинейность.

1. Введение

Когда оптический сигнал высокой мощности запускается в волокно, то линейность оптической характеристики теряется. Одним из таких нелинейных эффектов электрической восприимчивости третьего порядка называется оптический эффект Керра [1, 2]. Четырехволновое смешение (FWM) является одним из видов оптического эффекта Керра, и проявляется, когда свет двух или более различных длин волн запускается в волокно. Вообще говоря, FWM происходит, когда в волокно запустили свет трех различных длин волн, что приводит к появлению новой волны (холостой), длина волны которой не совпадает ни с одной из других. ЧВС является своего рода разновидностью оптических параметрических колебаний.

При передаче сигналов по технологии DWDM, проявления эффекта ЧВС следует избегать, но в некоторых случаях, он обеспечивает эффективную технологическую базу для волоконно-оптических устройств. ЧВС также обеспечивает базовую технологию для измерения нелинейности и хроматической дисперсии оптических волокон.

2. Теория эффекта четырехволнового смешения

Суть явления ЧВС с позиций квантовой механики состоит в том, что при взаимодействии четырех линейно поляризованных вдоль оси х оптических волн с частотами ω1, ω2, ω3 и ω4 может произойти уничтожение фотонов одной частоты и рождение фотонов других частот при сохранении энергии и импульса. Это обычно происходит по двум схемам:

- передача энергии трех фотонов четвертому, генерируемому на частоте ω4 = ω1 + ω2 +

ω3;

- передача энергии двух фотонов двум новым, генерируемых на частотах ω3 + ω4 = ω1 +

ω2.

348

Формально эти схемы можно свести в одну: ω4 = ω1 + ω2 ± ω3, обобщив ее для случая взаимодействия трех линейно поляризованных произвольных волн: ωi+ ωj± ωk.

Строго говоря, явление ЧВС наблюдается при соблюдении фазового синхронизма волновых векторов (Δk = 0). На выходе лазеров формируется когерентное световое излучение, в котором сигналы находятся в привязанной фазе по отношению друг к другу. При наличии дисперсии в ОВ условие фазового синхронизма выполняется с большей или меньшей точностью, что позволяет говорить о степени эффективности ЧВС.

На практике легче всего добиться фазового синхронизма в простейшем случае – двух совместно распространяющихся волн [3]. Например, две несущие WDM, ω1 и ω2, дают, взаимодействуя, две боковые гармоники: стоксовую - 2ω1 ω2 и антистоксовую - 2ω2 ω1 (рис. 1, а). Эти составляющие распространяются совместно с двумя исходными, отбирая у них часть энергии. Когда частоты двух волн несущих идентичны, используется более конкретный термин «вырожденное ЧВС (ВЧВС)».

В случае трех совместно распространяющихся волн фазовый синхронизм легче получить для схемы взаимодействия вида: ωijk = ωi + ωj + ωk. В результате формально происходит генерация двенадцати гармоник, а фактически семи гармоник, так как некоторые частоты совпадают (рис. 1, б).

При наличии нескольких (более трех) несущих, могут работать обе схемы формирования ЧВС, а число гармоник NΣ можно оценить по формуле

N

 

 

N2

N 1

,

(1)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

где N – число каналов, передающих сигналы.

Рис. 1. Вид спектра несущих при наличии ЧВС: а) спектр ЧВС при двух несущих; б) спектр ЧВС при трех несущих

Путем несложных подсчетов, можно определить, что в системе WDM возникает 24 ложных сигнала, а в 16-канальной уже 1920. При этом появление и амплитуда тех или иных гармоник зависят от факта и точности соблюдения фазового синхронизма.

Важен и тот момент, что явление ЧВС может заметно проявляться даже при одном оптическом сигнале, который переносит информацию методом модуляции по интенсивности. При таком методе модуляции, как и при амплитудной модуляции в радиодиапазоне спектр сигнала состоит из трех составляющих: fc ± Ωc, где fc – частота несущей (центральная частота) и две боковые частоты fн = fc - Ωc и fв = fc - Ωc. При высоких скоростях передачи, например, 10 Гбит/с или 40 Гбит/с, частоты боковых составляющих заметно отличаются от центральной частоты и каждая из них с точки зрения процесса ЧВС является самостоятельной оптической несущей [4].

349

3. Преобразование длины волны с помощью ЧВС

3.1. Значение длины волны преобразователи

Преобразователь длины волны это просто устройство для преобразования введенного светового сигнала одной длины волны в другую [5-10]. Поэтому она имеет большие перспективы в настройке фотонных сетей будущего. С помощью оптического кросса был предложен ряд методов преобразования длины волны, в которых параметрическое преобразования с помощью оптического волокна FWM предлагает два основных преимущества: высокая скорость конвертации и возможность осуществлять одновременное преобразование сигналов в пределах длины волны полосы пропускания.

3.2. Длина волны преобразования в волокне

Наиболее важные характеристики желаемых преобразователей длин волн с использованием параметрического преобразования являются высокая эффективность преобразования и широкая полоса пропускания. Для достижения такого рода преобразования длины волны, должны быть выполнены следующие условия:

a)длина волны несущей должна совпадать с нулевой дисперсией длины волны;

b)хроматическая дисперсия отклонения в продольном направлении волокна должна быть сведена к минимуму;

c)состояния поляризации несущей и сигналов должны совпадать.

Из литературы [11, 12] выяснилось, чтобы расширить полосу пропускания преобразования, нужно уделить внимание длине когерентности. Аргументы, касающиеся эффективного ВЧВС могут быть сведены к следующему: пусть Δf -частота интервала между несущей света и сигнала (холостого) света, фазовое несоответствие постоянной распространения, длина волокна L необходима, чтобы произвести эффективное ВЧВС через полосу частот, удовлетворяющих условию:

| |

|

|

,

(2)

 

 

 

где Lког - длина когерентности (параметр, имеющий размерность длины).

Уравнение (2) показывает, чтобы осуществить широкополосное одновременное преобразование длины волны при больших значениях Δf, нужно уменьшить длину волокна. Сокращение длины волокна также важно с точки зрения условия (b), так как это приводит к однородной хроматической дисперсии распределения вдоль волокна. Сокращение длины волокна также эффективно и удовлетворяет условию (с). Пока используется поляризационно-стабилизированное волокно, состояние поляризации при запуске не поддерживается вплоть до отдачи. Это происходит из-за различий в поляризации в направлении длины, вызванное двойным лучепреломлением в волокне. Даже если состояние поляризации выравнивается в момент запуска в световод, относительная разность фаз между несущей и световым сигналом могут быть выражены формулой (3), если присутствует двойное лучепреломление n.

,

(3)

Один из способов обеспечения более широкого преобразования диапазона Δf является снижение n. Из литературы [13] выяснилось, что модернизация синхронизированных длин волн широкого диапазона с Δn соответствующим нулю на 36.0 нм на HWHM (на половине

350