使用光纤光栅色散补偿效果性能增强和EDFA-Wavelength分复用光传输系统

文摘

光学传输系统使用光纤布喇格光栅(FBG)和掺铒光纤放大器(EDFA)与新模型分析了色散和衰减现象。接收到的信号的传输系统性能评估,一个简单的模型的一个频道传输了第一步。同时,光纤长度和衰减系数参数详细调查处理优化相应的参数值。结果表明,优化设计参数的性能是非常有效的输出功率(dBm),图(dB)噪声,获得(dB),因素。模型开发的一个频道之前已经适应了一个复杂的模型四个不同波长的光通道多路复用。光纤光栅波分复用(WDM)技术和EDFA也添加到系统提高色散和衰减的信号。结果表明,该新模型是更有效率的因素和眼图。

1。介绍

近年来,光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一,网络,是由于它的快速发展和广泛的应用。如今,这些现代通讯网络变得越来越复杂(1,2]。WDM光网络是目前广泛应用于现有的电信基础设施,预计将发挥重要作用在下一代网络和互联网未来(3,4]。这些系统通常包括多个信号通道,不同的拓扑结构,非线性设备和非高斯噪声来源,这使得他们的设计和分析非常复杂,需要高强度的工作。当不同波长的光脉冲在光纤传播,它经历了一个分散的现象,导致颞蔓延。这将导致接收机中的错误,防止收到信号的正确解释。衰减发生在信号传播,这降低了信号功率在其传播。面对这些问题,已经提出了许多解决方案。光纤光栅是一种最有效的使用技术用于研究论文解决色散问题由于其低成本(和它的影响可以忽略不计5,6]。除此之外,有几种类型的SOA放大器等,介绍了EDFA,喇曼放大器遇到衰减效果。然而,EDFA仍然提供更好的结果(7- - - - - -9]。在本文中,我们提出一种新的模型对色散和衰减的信号。在第一节中,我们提出一个详细的研究,一个通道传输系统与光纤布拉格光栅和掺铒光纤放大器。光纤光栅和EDFA实现优化接收信号的质量和克服色散和衰减的影响。然后,我们比较下的传输系统研究使用优化参数设置与前一个模型提出的其他作者有啁啾光纤光栅色散补偿器(4- - - - - -7)的输出功率(dBm),图(dB)噪声,获得(dB),因素,在接收信号眼图。在第三节中,我们应用我们的模型在四个光学通道多路复用与不同波长使用EDFA-WDM光学传输系统(9- - - - - -11]。最后,我们应用波分复用(WDM)技术,与以前的工作使用证明越来越多的我们的模型的效率(12]。仿真结果表明开发的高效传输系统。

2。一个光学信道通信系统

作为第一步,我们考虑一个简单的一个通道光学传输系统如图1。系统包括三个部分:发射机,接收机,光纤作为传输介质。在传输部分,我们使用NRZ脉冲发生器提供控制带宽和伪随机序列发生器争夺数据信号的比特率。输入信号与连续波调制半导体激光器的频率和5 1550海里dBm输入功率通过与30 dB马赫曾德耳调制器的消光比。

为了克服衰减问题,我们使用掺铒光纤放大器(EDFA)如图2。EDFA是最常用的光放大器由于低损耗的硅基纤维光学窗口。它使用一个掺杂光纤作为增益介质,放大光信号(5]。信号被放大和泵激光复合掺杂光纤,然后放大与掺杂离子通过交互。

面对色散,我们使用光纤布喇格光栅(FBG)如图3。光纤光栅的折射率周期性调制的单模光纤的核心。布喇格光栅条件满足能量和动量守恒。一阶布拉格条件简化如下: 布喇格光栅波长在哪里是自由空间波长的输入光栅反射的光线,的有效折射率光纤核心在自由空间中心波长,然后呢光纤光栅的光栅间距(6]。

在图4,我们展示了色散补偿对接收信号的眼图的影响在一个通道传输系统。它可以观察到,设计模型提供了降低信号失真和提高眼开。

2.1。提出了模型的输出数据长度不同离岸金融中心

在本节中,我们研究光纤(OFC)长度的影响提出了光传输系统的性能。图5显示了不同的离岸金融中心值的眼图的长度。通过对比6眼图,我们可以明显的观察到当OFC长度增加闭目仍然几乎相同,这证明了光网络发展的效率。评估接收的信号,传输系统的性能因素也被考虑在内。的因素可以很容易地表达如下: 在哪里和共振频率和共振宽度或半宽度(应用),分别。

表1代表结果输出的数据在不同的离岸金融中心的长度值我们的兴趣。它可以清楚地注意到,输出功率,因素仍然相对一样的离岸金融中心长度的增加,而噪声图增加逐渐随着光纤长度的增加。

2.2。提出了模型的输出数据与不同的衰减系数

我们分析衰减系数的影响,提出了光传输系统的性能。通常表达的亏损单位dB /公里,因此损失(dB /公里)。发生亏损,传播了纤维容易建模如下: 在哪里和是信号的输出功率和输入功率的纤维,分别为(2]。

衰减系数的影响提出了传输系统的性能也进行了研究。通过比较图获得的四眼图6,可以清楚地看到,眼睛打开较高为0.2 (dB /公里)和1 (dB /公里)。

增益,噪声图,输出功率因素在不同的衰减系数值见图7。它可以观察到,噪声图的最小值和获得的最佳值,输出功率因子在0.2 (dB /公里)。然后,我们认为0.2 (dB /公里)是最合适的衰减系数用于拟议的模式。

表2展示了该模型和模型之间的比较没有EDFA和光纤光栅,分别。另一方面,我们的模型使用EDFA和光纤光栅还与[5,6),如表所示2;该模型提出了许多优点的增益,噪声较低的输出功率和信号质量性能图。

3所示。WDM传输系统模型有四个光学通道

波分复用(WDM)是一个重要进展在光纤通信技术的发展历史。波分复用的基本原理是,首先与不同波长光信号放在一起然后耦合光纤电缆线路在同一纤维传输(1,2]。最后接收器分离不同波长的信号处理,恢复原始信号,并将它们发送给不同的终端,如图8。

验证开发的效率方法在光传输网络中,我们应用波分复用技术在模型研究。图9显示了光波分复用传输系统有四个输入信号通道。

表3显示了该模型的仿真结果四个光学通道多路复用。它可以清楚地观察到,尽管发达模型适应复杂模型使用波分多路复用技术,仿真结果仍然有效,这意味着我们的模型提供了降低信号失真和提高增益和输出功率。

4所示。性能比较

证明越来越多的开发模型的可靠性,我们比较的性能开发其他作者提出的方法与以前的工作。所以我们有集成光纤光栅和EDFA在WDM光传输系统12)如图10。信道间隔的影响分析了传播两个渠道在同一抽运拉曼光纤。一个石英光纤拉曼放大器泵浦波长为1451.2 nm泵功率1000 (mW)的设计。拉曼光纤长度保持在10公里。比特率保持在10 Gb / s为0 (dBm)输入信号来源。质量因素是调查不同信道间隔值(12]。

眼图是在图表示11。它可以清楚的显示,眼睛打开时更高的实现模型。

在图12,我们比较因素与光传输系统在我们的模型中使用WDM技术两个频率(12]。很明显,在25个GHz,的价值因素对模型类似,但在50个GHz频率间隔,更重要的因素在我们的模型中是4倍(12),与有效的接收信号的质量和更低的噪声比。

5。结论

本文提出一种新的光传输系统建模和模拟为了克服光传输系统的色散和信号衰减。首先,开发方法已经测试一个简单的情况下一个频道的传播来找出最优参数值的衰减系数。该模型已在WDM光传输系统适应测试开发方法的可靠性。尽管采用波分复用技术,结果仍然有效。开发模型提供了降低信号失真和提高增益和输出功率。在其他的模型与WDM技术系统相比,结果证明在50兆赫因素的模型比[4倍更重要12)的频率间隔。新系统提出了一种高效的接收信号的质量和更低的噪声比有令人满意的表现。未来的作品,本文提出的方法可以应用于一个复杂的系统,一个大数量的渠道补偿色散和降低衰减问题。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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