Спосіб компенсації поляризаційно-модової дисперсії в системах передачі інформації зі спектральним ущільненням каналів

Корисна модель відноситься до галузі телекомунікацій, а саме до способів передачі інформації в системах передавання зі спектральним ущільненням каналів. Спосіб компенсації поляризаційно-модової дисперсії (ПМД) в системах передачі інформації зі спектральним ущільненням каналів, який полягає в тому, що оптичний сигнал лазера пропускають через модулятор, оптичне волокно, фіксують перевищення допустимого значення поляризаційно-модової дисперсії, по зворотному каналі передають сигнал до модулятора і компенсують поляризаційно-модову дисперсію [Т. Ono, Y. Yano, L. D. Garrett, J.A. Nagel, M.J. Dickerson, and M. Cvijetic, "10 Gb/s PMD compensation filed experiment over 452km using principal state transmission method," OFC'99, paper PD44, 1999]. Однак, у такому способі складно реалізувати керування поляризацією, оскільки для цього використовують акустооптичний модулятор. Завданням корисної моделі було розробити спосіб компенсації ПМД в системах передачі інформації зі спектральним ущільненням каналів, який забезпечував би спрощення компенсації ПМД за рахунок використання в якості пристрою керування поляризацією електрооптичного модулятора. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі компенсації поляризаційно-модової дисперсії в системах передачі інформації зі спектральним ущільненням каналів, який полягає в тому, що оптичний сигнал лазера пропускають через модулятор, оптичне волокно, фіксують перевищення допустимого значення поляризаційномодової дисперсії, по зворотному каналі передають сигнал до модулятора і компенсують поляризаційно-модову дисперсію, згідно корисної моделі на модулятор в покроковому режимі подають фіксовані значення напруги та вимірюють величину поляризаційно-модової дисперсії сигналу, встановлюють мінімальне значення поляризаційно-модової дисперсії і відповідне значення напруги при мінімальному значенні поляризаційномодової дисперсії подають на модулятор до досягнення компенсації поляризаційно-модової дисперсії. У запропонованому способі застосовують відносно простий алгоритм керування зміною поляризацією за допомогою електрооптичного модулятора, що забезпечує спрощення компенсації ПМД. Перевагою даного способу компенсації є те, що не потрібно додаткових пристроїв компенсації ПМД на виході оптичного волокна, використовуються тільки особливості оптичного волокна. Застосування даного способу компенсації поляризаційно-модової дисперсії дозволяє підвищити швидкість передачі інформації приблизно в 2 рази. Спосіб реалізується за допомогою схеми компенсації поляризаційно-модової дисперсії в системах передавання зі спектральним ущільненням каналів, зображеної на фіг., де 1 - одномодовий лазер, 2 - модулятор, 3 - мультиплексор спектрального ущільнення, 4 - демультиплексор спектрального ущільнення, 5 - аналізатор, 6 фотодетектор, 7 - оптичне волокно, 8 - зворотній канал, 9 - передавальна частина, 10 - приймальна частина. Спосіб здійснюють так. Оптичний сигнал одномодового лазера 1 пропускають через модулятор 2 та оптичне волокно 7. При цьому спектральне ущільнення каналів досягають за допомогою мультиплексора спектрального ущільнення 3, а розв'язку сигналів по каналах здійснюють за допомогою демультиплексора спектрального ущільнення 4. Далі аналізатором 5 фіксують перевищення допустимого значення поляризаційно-модової дисперсії, по зворотному каналі передають сигнал до модулятора 2 і компенсують поляризаційно-модову дисперсію; На модулятор 2 з аналізатора 5 в покроковому режимі подають фіксовані значення напруги та вимірюють величину поляризаційномодової дисперсії сигналу, встановлюють мінімальне значення поляризаційно-модової дисперсії і відповідне значення напруги при мінімальному значенні поляризаційно-модової дисперсії подають на модулятор 2 до досягнення компенсації поляризаційно-модової дисперсії. Модулятор 2 - це пристрій керування поляризації, що використовується для зміни еліпса поляризації вхідного випромінювання, аналізатор 5 - це пристрій, що використовується для визначення поляризаційно-модової дисперсії і для керування модулятором 2 через зворотній канал 8. У передавальній частині 9 системи передачі інформації, яка містить одномодовий лазер 1, модулятор 2 та мультиплексом 3, відбувається формування оптичного сигналу, який по оптичному волокні 7 передається у приймальну частину 10. Приймальна частина містить демультиплексор 4, аналізатор 5, фотодетектор 6 і служить для детектування сигналу. Одномодовий лазер 1 випромінює лінійно-поляризоване світло, яке попадає на модулятор 2, далі сигнали всіх спектральних каналів попадають на оптичний мультиплексор 3, після якого груповий сигнал N спектральних каналів попадає в оптичне волокно 7. За рахунок впливу статичних і динамічних факторів, що викликають анізотропію серцевини оптичного волокна 7 воно стає сукупністю двозаломлюючих сегментів з випадковими затримками і азимутами, що і викликає виникнення ПМД. Згідно способу компенсації поляризаційно-модової дисперсії аналізатор 5, який знаходиться у приймальній частині 10 системи передачі інформації, вимірює ПМД оптичного сигналу, що пройшов через оптичне волокно 7. Якщо значення ПМД перевищує максимально допустиме значення, по зворотному каналу 8 передається сигнал пропорційний величині ПМД до пристрою керування поляризації - модулятора 2, який змінює еліпс поляризації оптичного сигналу до повної компенсації ПМД на приймальній частині 10. В якості пристрою керування поляризації - модулятора 2 використовується електрооптичний кристал. Під дією керуючої напруги кристал змінює двозаломлення, причому різниця показника заломлення швидкої і повільної осей залежить від величини прикладеної напруги. Для схеми компенсації ПМД потрібно, щоб модулятор дозволяв реалізувати різницю часу поширення швидкої і повільної складових в межах від 0 до 2p*w, де w - кутова частота оптичного сигналу. Після проходження одного кола вимірювань (зміна різниці ходу кристала від нуля до 2p) на модуляторі встановлюється таке значення напруги, при якому ПМД на ви ході волокна 7 прийняло мінімальне значення, і цей вхідний стан поляризації зберігається до того моменту, поки значення ПМД знову не перевищить допустимого максимального значення. Такий алгоритм компенсації використовується для кожного спектрального каналу окремо, незалежно один від одного.