Способ отбора многомодового оптического волокна с одномодовым оптическим передатчиком для многомодовой волоконно-оптической линии передачи


 

H04B10/2581 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2496236:

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) (RU)

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодового оптического волокна для совместной работы с одномодовым оптическим передатчиком многомодовой волоконно-оптической линии передачи. Техническим результатом является сокращение времени инсталляции многомодовых линий передач и расширение области применения. Для этого многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют тестовой последовательностью оптических импульсов для отбора многомодового оптического волокна с одномодовым оптическим передатчиком. Для наборов значений параметров типовых источников оптического излучения оптического передатчика, типичных значений параметров рассогласований на вводе и типовых значений параметров профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон для заданной длины линии передачи рассчитывают набор типовых импульсных характеристик многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому определяют набор шаблонов характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии. Затем регулируют характеристику, перебирая набор шаблонов, и отбирают многомодовое оптическое волокно с одномодовым источником оптического излучения для многомодовой волоконно-оптической линии передачи, если хотя бы с одним шаблоном характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии контролируемый параметр качества приема тестовой последовательности лежит в заданных пределах. 1 ил.

 

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодового оптического волокна для совместной работы с одномодовым оптическим передатчиком многомодовой волоконно-оптической линии передачи.

Известен способ [1] отбора многомодового оптического волокна волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что по результатам измерений оценивают пропускную способность многомодового оптического волокна многомодовой линии передачи в маломодовом режиме, и, сопоставляя ее с данными источника оптического излучения оптического передатчика, осуществляют отбор, для этого многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами, оптическое излучение одномодового источника вводят в многомодовое оптическое волокно через одномодовое оптическое волокно, сканируют торец многомодового оптического волокна на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, перемещая с заданным шагом одномодовое оптическое волокно вдоль диаметра многомодового оптического волокна, для каждого положения одномодового оптического волокна на входе на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи измеряют диаграмму дифференциальной модовой задержки, для чего фотоприемник на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи подключают через одномодовое оптическое волокно, сканируют торец многомодового оптического волокна на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, перемещая с заданным шагом одномодовое оптическое волокно вдоль диаметра многомодового оптического волокна, и для каждого положения одномодового оптического волокна на выходе измеряют зависимость принимаемой мощности оптического излучения от времени, по совокупности результатов измерений которой для всех положений одномодового оптического волокна на выходе определяют диаграмму дифференциальной модовой задержки, а затем для заданных параметров одномодового источника оптического излучения и условий согласования на вводе, определяют распределение мощности оптического излучения, вводимой в многомодовое оптическое волокно на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и по совокупности измеренных характеристик прогнозируют дифференциальную модовую задержку многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения, по которой и оценивают ее пропускную способность. Сканирование на входе и выходе многомодового оптического волокна требует применения дорогих котировочных устройств, значительных затрат времени и средств. Вместе с тем, полученные в результате измерений данные диаграмм дифференциальной модовой задержки для адекватной оценки качества передачи, например по вероятности ошибок, требуют дополнительно применения специальных алгоритмов обработки.

Известен способ [2] отбора многомодового оптического волокна волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами, оптическое излучение одномодового источника вводят в многомодовое оптическое волокно через одномодовое оптическое волокно на входе, а на выходе выводят оптическое излучения из многомодового оптического волокна через одномодовое оптическое волокно, сканируют торцы многомодового оптического волокна на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, перемещая с заданным шагом одномодовое оптическое волокно вдоль диаметра многомодового оптического волокна, на каждом шаге одномодового оптического волокна на входе на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи измеряют диаграмму дифференциальной модовой задержки, затем с учетом данных источника оптического излучения оптического передатчика выделяют первое и второе значения радиуса многомодового оптического волокна, для которых выполнялись измерения диаграммам дифференциальной модовой задержки, так, что второе значение радиуса больше, чем первое, вычитают максимальное значение дифференциальной модовой задержки для первого значения радиуса из максимального значения дифференциальной модовой задержки для второго значения радиуса, отбирают многомодовое оптическое волокно" для использования с оптическим передатчиком на многомодовой линии передачи, если результат вычитания - отрицательное число. Данный способ также требует сканирования на входе и выходе многомодового оптического волокна и, как следствие, применения для этого дорогих котировочных устройств, значительных затрат времени и средств. Кроме того, корреляция сдвига дифференциальной модовой задержки, который служит оценкой согласования многомодового оптического волокна с источником излучения оптического передатчика в данном способе, с вероятность ошибок в многомодовой линии передачи при использовании данной пары передатчик-оптическое волокно для всех случаев не очевидна.

Известен способ [3] тестирования многомодовой оптической линии передачи с одномодовым передатчиком и многомодовым оптическим волокном, заключающийся в том, что на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи одномодовый оптический передатчик подключают к многомодовому оптическому волокну и посылают в многомодовую волоконно-оптическую линию тестовую псевдослучайную последовательность оптических импульсов, на выходе многомодовой волоконно-оптической с помощью фотодиода преобразуют тестовую последовательность оптических импульсов в аналоговый электрический сигнал, пропускают его через фильтр для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой, после чего аналоговый электрический сигнал преобразуют в последовательность электрических импульсов и определяют параметр качества приема тестовой последовательности импульсов, при этом характеристику фильтра регулируют, подбирая так, чтобы улучшить качество приема тестовой последовательности. По результатам тестирования можно сделать заключение о том, можно или нет при совместном использовании данного многомодового оптического волокна с данным оптическим передатчиком для данных условий согласования на вводе обеспечить на многомодовой волоконно-оптичекой линии передачи требуемое качество передачи и, соответственно, отбирать пары «оптический передатчик-оптическое волокно». В отличие от способов [1, 2] для тестирования может использоваться оптический передатчик многомодовой волоконно-оптической линии передачи и определяется непосредственно параметр качества приема тестовой последовательности, что позволяет ориентироваться не на «наихудший случай», а более корректно оценивать конкретную пару «оптический передатчик - оптическое волокно». Вместе с тем, при данном способе характеристику фильтра регулируют для электронной компенсации дисперсии и, при этом, поиск компенсирующей характеристики фильтра начинается в условиях полной неопределенности. Как следствие, время поиска значительно и возможны ошибки, что ограничивает область его применения.

Сущностью предполагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу отбора многомодового оптического волокна с одномодовым оптическим передатчиком для многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающемуся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют тестовой последовательностью оптических импульсов, на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи на выходе многомодовой волоконно-оптической с помощью фотодиода преобразуют тестовую последовательность оптических импульсов в аналоговый электрический сигнал, пропускают его через фильтр для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой, после чего аналоговый электрический сигнал преобразуют в последовательность электрических импульсов и определяют параметр качества приема тестовой последовательности импульсов, при этом характеристику фильтра регулируют так, чтобы улучшить качество приема тестовой последовательности, причем, предварительно для набора значений параметров типовых источников оптического излучения оптического передатчика, набора типичных значений параметров рассогласований на вводе и набора типовых значений параметров профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон для заданной длины линии передачи рассчитывают набор типовых импульсных характеристик многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому определяют набор шаблонов характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии, а затем регулируют характеристику, перебирая набор шаблонов, и отбирают многомодовое оптическое волокно с одномодовым источником оптического излучения для многомодовой волоконно-оптической линии передачи, если хотя бы с одним шаблоном характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии контролируемый параметр качества приема тестовой последовательности лежит в заданных пределах.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит многомодовую волоконно-оптическую линию передачи 1 с многомодовым оптическим волокном 2 и одномодовым оптическим передатчиком 3, фотодиод 4, фильтр для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой 5, аналого-дискретный преобразователь 6, средство измерений 7, устройство хранения, обработки данных 8. На входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 одномодовый оптический передатчик 3 подключен к многомодовому оптическому волокну 2. На выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 многомодовое оптическое волокно 2 подключено ко входу фотодиода 4, выход фотодиода 4 соединен с первым входом оптического фильтра для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой 5, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя 6. Выход аналого-цифрового преобразователя 6 соединен со входом средства измерений 7, выход средства измерений 7 подключен ко входу устройства хранения и обработки данных 8, выход которого подключен ко второму входу фильтра для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой 5.

Устройство работает следующим образом. На входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 оптический передатчик 3 посылает в линию тестовую последовательность оптических импульсов. На выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 фотодиод 4 преобразует поступающий из многомодового оптического волокна 2 многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 оптический сигнал в аналоговый электрический сигнал, который затем поступает на первый вход фильтра для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой 5. После фильтрации сигнал преобразуется в последовательность электрических импульсов аналого-дискретный преобразователем 6, которая затем поступает на вход средства измерений 7, с помощью которого оценивается параметр качества приема тестовой последовательности. Полученные оценки поступают на вход устройства обработки и хранения данных 8, с выхода которого на второй вход фильтра для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой 5 поступают управляющие сигналы, под действием которых характеристика фильтра для электронной компенсации дисперсии 5 регулируется по шаблону из набора шаблонов характеристик фильтра, предварительно рассчитанных для набора значений параметров типовых источников оптического излучения оптического передатчика, набора типичных значений параметров рассогласований на вводе и набора типовых значений параметров профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон для заданной длины линии передачи и хранящихся в памяти устройства обработки и хранения данных 8. Шаблоны характеристики перебираются до тех пор, пока для одного из них параметр качества приема тестовой последовательности не будет в норме, тогда многомодовое оптическое волокно 2 с оптическим передатчиком 3 отбираются для многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1, или пока не закончится перебор всех шаблонов из набора, тогда меняют или многомодовое оптическое волокно 2 или одномодовый передатчик 3 или и то, и другое.

В отличие от известного способа, которым является прототип, набор шаблонов характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой ограничен и заранее известен. Следует отметить, что для всех многомодовых оптических волокон одной многомодовой линии передачи может быть использован один и тот же набор шаблонов характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой. Также можно составить набор шаблонов для типовых длин многомодовой волоконно-оптической линии передачи для конкретной инфокоммуникационной сети. Это позволяет сократить время инсталляции многомодовых линий передачи и, соответственно, расширяет область применения.

ЛИТЕРАТУРА

1. US 6788397

2. US 2010/0315620

3. US 2009/0110390

Способ отбора многомодового оптического волокна с одномодовым оптическим передатчиком для многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют тестовой последовательностью оптических импульсов, на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи с помощью фотодиода преобразуют тестовую последовательность оптических импульсов в аналоговый электрический сигнал, пропускают его через фильтр для электронной компенсации дисперсии с регулируемой характеристикой, после чего аналоговый электрический сигнал преобразуют в последовательность электрических импульсов и определяют параметр качества приема тестовой последовательности импульсов, при этом характеристику фильтра регулируют так, чтобы улучшить качество приема тестовой последовательности, отличающийся тем, что предварительно для набора значений параметров типовых источников оптического излучения оптического передатчика, набора типичных значений параметров рассогласований на вводе и набора типовых значений параметров профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон для заданной длины линии передачи рассчитывают набор типовых импульсных характеристик многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому определяют набор шаблонов характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии, а затем регулируют характеристику, перебирая набор шаблонов, и отбирают многомодовое оптическое волокно с одномодовым источником оптического излучения для многомодовой волоконно-оптической линии передачи, если хотя бы с одним шаблоном характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии контролируемый параметр качества приема тестовой последовательности лежит в заданных пределах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи сигнала.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в сканирующих системах для передачи информации между первичным преобразователем и электронным блоком различных систем.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в бортовых приемо-передающих терминалах лазерных систем передачи информации космических и летательных аппаратов.

Изобретение относится к области оптической связи и предназначено для использования в сетях передачи пакетов данных. .

Изобретение относится к оптоволоконным соединениям устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации между этими устройствами.

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться для формирования видимого сигнала. .

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике подводно-кабельной связи, и может быть использовано в подводно-кабельных волоконно-оптических системах связи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи (ССС). .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к способам контроля при сборке и юстировке высокоразрешающих оптических систем, например проекционных объективов для фотолитографии или объективов для дистанционного зондирования, которые формируют изображение на бесконечности или изображение бесконечно удаленного предмета на конечном расстоянии.

Изобретение относится к области оптической контрольно-измерительной техники, а именно к коллиматорам, используемым для измерения или настройки параллельности визирных осей двух или более оптических систем, по меньшей мере, одна из которых является тепловизионной.

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике подводно-кабельной связи, и может быть использовано в подводно-кабельных волоконно-оптических системах связи.

Изобретение относится к разделу «Оптика» и может быть использовано для контроля дисперсии внутрирезонаторных оптических элементов в спектральной области генерации фемтосекундного лазера.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к системам измерения характеристик оптоэлектронных устройств, и может быть использовано для измерения характеристик оптических систем, фото- и телевизионных камер, телевизионных систем.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и, в частности, к методам дефектоскопии оптических материалов по таким показателям, как пузырность, бессвильность, посечки.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для юстировки оптических элементов, а также для контроля энергетики инфракрасных и других лазерных приборов.

Изобретение относится к области офтальмологии и направлено на создание улучшенных очковых линз за счет более совершенного учета зрительных характеристик, что обеспечивается за счет того, что согласно изобретению очковые линзы оценивают с использованием функции остроты зрения, включающей показатель, отображающий физиологический астигматизм.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к фоточувствительным приборам, предназначенным для обнаружения теплового излучения, и охлаждаемым приемникам ИК-излучения.

Способ включает освещение образца, регистрацию отраженного излучения, усреднение измерений по различным точкам образца. Выбирают углы освещения образца исходя из углов наблюдения βi=αi/2, где αi - угол наблюдения i-го фотоприемника, включая αi=0. Первое измерение производят при α=0 и β=0, оценивают полуширину w индикатрисы рассеяния I(α) при β=0 по уровню 0,1 от максимального значения. Изменяют угол освещения βi на βi+1 и повторяют регистрацию усредненных значений, пока в диапазоне от α=0 до α=2βw распределение I(α) не станет двумодальным с локальным минимумом с величиной менее 15-20% от величины 0,5·(I(α=0, β=0)+I(2βw)). Определяют вид индикатрисы рассеяния относительно направления зеркального отражения I(α-2β) и аппроксимируют ее функцией fA(x), где х=α-2β. Определяют величины интенсивности в направлении зеркального отражения Im(β) и аппроксимируют эту функцию в диапазоне от β>w/2 (или 15°) до 45° функцией IA(β). Производят экстраполяцию IA(β) в область β<w/2 и определяют величину IA(β=0). Определяют световозвращенную и диффузную составляющие как разность Ii=I(α=0, β=0)-IA(β=0); для ненулевого (стандартного) угла βs вычисляют как Ii=I(α=0, β=βS)-fA(βS)·IA(βS). Если Ii(β=0)<<IA(β=0), то исследованный образец не обладает истинным световоз-вращением. Технический результат - увеличение точности измерений, определение соотношения световозвращенной и диффузной составляющих и диаграммы направленности и минимизация времени измерений. 7 ил.
Наверх