Возможности по увеличению протяжённости ВОЛС при передаче сигналов частоты и времени модемами VCH-608
А. В. Жеглов, Р. С. Кобяков, Р. Н. Новожилов, С. Ю. Медведев
АО «Время-Ч», г. Нижний Новгород, Россия
ВОЛС строится как цепочка регенерационных участков: передающий модем — участок ВОЛС — принимающий модем. С увеличением числа регенерационных участков растёт вносимая нестабильность передачи сигналов частоты и времени. Для снижения вносимой нестабильности целесообразно удлинение каждого из регенерационных участков.
При использовании модемов VCH-608 происходит дуплексная передача сигналов стандарта частоты и времени от передающего модема к принимающему и обратно для компенсации фазовой нестабильности, возникающей в ВОЛС, например из-за теплового воздействия окружающей среды [1]. При этом в сторону фотодиода, принимающего оптический сигнал мощностью P (сигнал), приходят отражения из-за неоднородностей линии передачи, рассеянного назад излучения за счёт эффекта Мандельштама-Бриллюэна, что создаёт паразитную оптическую мощность P (шум). Кроме того, спонтанное излучение лазерного диода в допороговой области ватт-амперной характеристики, остаточное излучение при коэффициенте модуляции излучения по интенсивности менее 100 %, создаёт фоновое излучение, увеличивая P (шум), как показано на рисунке.
Структура подключения модемов VCH-608 к ВОЛС со стороны передающего модема, подключение с противоположной стороны выглядит аналогично (ЛД – лазерный диод, ФД – фотодиод, ЦО – циркулятор оптический, М/ДМ – мультиплексор/демультиплексор)
С ростом отношения P (шум)/P (сигнал) растёт вносимая модемами нестабильность, возникают ложные сигналы. Снижение этого отношения возможно за счёт подбора:
- компонентов ВОЛС (разъёмов, аттенюаторов и др.);
- параметров передаваемых сигналов;
- тока смещения лазерного диода с учётом глубины модуляции;
- модификации модемов (с выходом в 1 волокно или в 4 волокна и т. д.).
Приведено сравнение модификаций модемов VCH-608 с точки зрения удлинения регенерационных участков, отличающихся: средой прокладки, типом волокон, количеством и типом неоднородностей, изгибов и другими признаками. В том числе рассмотрены ограничения и даны рекомендации по использованию волоконных и полупроводниковых оптических усилителей совместно с модификациями модемов VCH-608.
Литература
1) Кобяков Р. С., Жеглов А. В., Медведев С. Ю. и др. Передача сигналов перспективных водородных стандартов частоты и времени по оптоволоконному каналу с компенсацией фазовой нестабильности // Измерительная техника. 2021. № 12. С. 42–47.