Российские ученые исследовали интерференционные шумы в волоконно-оптических линиях связи

Коллективом российских ученых при участии профессора физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова предложена корреляционная модель накопления нелинейного интерференционного шума в многопролетных волоконно-оптических линиях связи, адекватность которой подтверждена экспериментально и при численном моделировании. Результаты опубликованы в журнале Optics Communications.

«Нелинейные искажения оптического сигнала в многопролетных когерентных волоконно-оптических линиях связи с большой канальной скоростью (100 Гбит/с и больше) можно описать как формирование нелинейного интерференционного шума. Мы исследовали линии связи без компенсации дисперсии на физическом уровне. Это самый важный, но все-таки частный случай. В реальных линиях связи, например, в Российских линиях связи таких компаний, как Ростелеком и Транстелеком, используются линии связи с компенсацией дисперсии на физическом уровне. Наша статья развивает теорию накопления нелинейного шума и делает ее применимой для любых многопролетных линий связи», — рассказывает соавтор статьи, профессор кафедры оптики, спектроскопии и физики наносистем физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, доктор физико-математических наук Олег Наний.

В работе введена функция корреляции нелинейных шумов двух последовательных пролетов и экспериментально измерены зависимости функции корреляции от разности накопленных дисперсий на входах в пролеты. Обнаружено, что при определенных условиях корреляционная функция становится отрицательной, что означает, что нелинейные шумы от соседних пролетов частично компенсируют друг друга.

Экспериментальные исследования проводились на модели линии связи с числом пролетов от двух до восьми. Каждый пролет представляет собой участок оптического волокна длиной 100 км с расположенным в конце участка оптическим усилителем и компенсатором дисперсии. На вход линии подавался цифровой сигнал от оптического передатчика с поляризационным и квадратурным мультиплексированием. В конце линии сигнал детектировался когерентным оптическим приемником с цифровой обработкой сигала, обеспечивающей электронную компенсацию дисперсии и исправление ошибок. Для определения мощности нелинейного шума применялась специально разработанная методика, основанная на измерении разности значений критического отношения мощности сигнала к мощности шума при наличии и в отсутствии нелинейного интерференционного шума.

«В развитии проведенного исследования планируется обобщить корреляционную модель накопления нелинейных шумов на многоканальные системы связи с произвольным числом каналов и на гетерогенные системы связи, в которых используются каналы с разными скоростями передачи информации и форматами модуляции. Практическим результатом проводимых исследований является совершенствование методики проектирования систем связи, что позволит поднять эффективность их работы, увеличить емкость и дальность работы волоконно-оптических линий связи», — сообщает Олег Наний.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.