СПОСОБ ОЦЕНИВАНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ МНОГОМОДОВОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ПО ДИАГРАММЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ МОДОВОЙ ЗАДЕРЖКИ Российский патент 2014 года по МПК H04B10/2581 

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения.

Известен способ [1] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по полосе пропускания, заключающийся в том, что измеряют полосу пропускания многомодовой оптической линии передачи в условиях равномерной засветки торца многомодового оптического волокна оптическим излучением на входе, по которой и оценивают пропускную способность многомодовой оптической линии передачи. Это так называемый метод OFL - overfilled launch. Для высокоскоростной передачи по многомодовой волоконно-оптической линии в качестве источников оптического излучения используются одномодовые источники оптического излучения - лазеры. Лазеры возбуждают в многомодовом оптическом волокне ограниченное число мод и в многомодовой волоконно-оптической линии передачи формируется, так называемый, маломодовый режим. В маломодовом режиме работы многомодовой волоконно-оптической линии передачи ее пропускная способность зависит от дифференциальной модовой задержки линии передачи и распределения мощности оптического излучения на торце многомодового оптического волокна на входе. Последнее, в свою очередь, зависит от параметров источника оптического излучения и условий его согласования с многомодовым оптическим волокном. Полоса пропускания линии передачи не коррелированна с дифференциальной модовой задержкой, параметрами источника излучения и условиями его согласования с многомодовым оптическим волокном. Как следствие, она не адекватно оценивает пропускную способность многомодовой оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения.

Известен способ [2] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по полосе пропускания, заключающийся в том, что измеряют полосу пропускания многомодовой оптической линии передачи в маломодовом при подключении одномодового источника оптического излучения к многомодовому оптическому волокну на входе через одномодовое оптическое волокно, по которой и оценивают пропускную способность многомодовой оптической линии передачи в маломодовом режиме. Это так называемый метод RML -restricted mode launch. Полученные данным способом оценки полосы пропускания также не коррелированны с дифференциальной модовой задержкой и не зависят от параметров источника оптического излучения и условий его согласования на входе. Как следствие, они не позволяют адекватно оценивать пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения.

Известен способ [3] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающийся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника, оптическое излучение которого вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, изменяют условия ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи и измеряют набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строят диаграмму дифференциальной модовой задержки (матрицу значений задержки направляемых мод или групп мод, распространяющихся в многомодовой волоконно-оптической линии передачи, относительно некоторой опорной), и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки. Многократные изменения условий ввода - вывода и многократные измерения импульсного отклика увеличивают стоимость реализации способа и требуют значительных затрат времени на выполнение измерений и, тем самым, ограничивают область применения способа.

Сущностью предполагаемого изобретения является сокращение времени и объема измерений и расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающемуся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника, оптическое излучение которого вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, при этом, на входе обеспечивают условия равномерного возбуждения мод, по результатам измерений импульсного отклика на выходе рассчитывают эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому рассчитывают набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит многомодовую волоконно-оптическую линию передачи 1 с многомодовым оптическим волокном 2, одномодовый источник оптического излучения 3, устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4, фотоприемное устройство 5, средство измерений 6, устройство хранения, обработки и отображения данных 7, при этом, одномодовый источник оптического излучения 3 через устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4 подключен к многомодовому оптическому волокну 2 многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1, на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 многомодовое оптическое волокно 2 подключено к фотоприемному устройству 5, выход которого подключен ко входу средства измерений 6, а выход последнего подключен ко входу устройство хранения, обработки и отображения данных 7.

Устройство работает следующим образом. Зондирующие импульсы от одномодового источника оптического излучения 3 через устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4 поступают в многомодовое оптическое волокно 2 на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1. Поскольку источник оптического излучения 3 одномодовый, в многомодовом оптическом волокне 2 возбуждается ограниченное число мод, а устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4 обеспечивает одинаковую оптическую мощность этих мод на вводе в многомодовое оптическое волокно 2. Оптический сигнал с выхода многомодового оптического волокна 2 поступает к фотоприемному устройству 5, где преобразуется в электрический, который затем с выхода фотоприемного устройства 5 поступает на вход средства измерений 6, которое обеспечивает измерение зависимости мощности принимаемого сигнала от времени, а результаты этих измерений с выхода средства измерений 6 передаются на вход устройства хранения,обработки и отображения данных 7. По результатам измерений импульсного отклика на выходе реконструируется эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому вычисляется набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строится диаграмма дифференциальной модовой задержки, и пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи оценивается по диаграмме дифференциальной модовой задержки.

В отличие от известного способа, которым является прототип, предлагаемый способ исключает операции, связанные с изменениями условий ввода-вывода, и многократные измерения импульсных откликов на выходе многомодового оптического волокна, что существенно сокращает время и объем измерений и, соответственно, расширяет область применения.

ЛИТЕРАТУРА

1. EIA/TIA-455-204(FOTP-204) Measurement of bandwidth on multimode fiber. - 2000

2. RML laser bandwidth measurement as per TIA-EIA 455-204 and IEC 60793-1-41.

3. US 6788397

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения. Согласно способу многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника и измеряют импульсный отклик на ее выходе. На входе обеспечивают условия равномерного возбуждения мод. По результатам измерений импульсного отклика на выходе рассчитывают эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна, по которому рассчитывают набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения. По полученному набору строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи. Технический результат - сокращение времени и объема измерений и расширение области применения. 1 ил.

Способ оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающийся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника, оптическое излучение которого вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, отличающийся тем, что на входе обеспечивают условия равномерного возбуждения мод, по результатам измерений импульсного отклика на выходе рассчитывают эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому рассчитывают набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки.