Математическое моделирование солитонных волоконно-оптических линий связи на основе спектрально-эффективных форматов модуляции

Семинар: Информационно-вычислительные технологии в задачах поддержки принятия решений
Начало заседания: 11:00

Дата выступления: 17 Декабрь 2013

Организация: НГУ

Авторы: Олеся Юшко

В настоящее время основными направлениями в развитии оптоволоконных линий связи (ВОЛС) являются увеличение пропускной способности и увеличение дальности передачи данных. Абсолютное большинство современных ВОЛС устроено таким образом, что результат влияния линейных – дисперсионных - и нелинейных эффектов со стороны волоконного световода на оптический сигнал компенсируется или по мере его распространения по линии или после его детектирования на приёмнике. Основным ограничением роста скорости передачи данных для таких линий является нелинейный эффект Керра, приводящий к искажению сигнала в области больших значений отношения сигнал/шум. Одним из преимуществ солитонных ВОЛС является возможность поддержания непрерывного баланса эффектов дисперсии и нелинейности, поскольку вследствие их взаимной компенсации солитон сохраняет форму сигнала по мере распространения по волокну. В данной работе солитонные ВОЛС рассматриваются в новом контексте когерентной передачи информации – когда оптическая фаза используется для кодирования информации. По результатам численного моделирования на основе Фурье-метода расщепления по физическим процессам было проведено сравнение солитонных и традиционных ВОЛС. Показано, что максимум спектральной эффективности солитонных ВОЛС достигается при фиксированном значении отношения битового интервала к ширине солитонного импульса. Более того, показано, что в области больших значений отношения сигнал/шум использование солитонных ВОЛС обладает преимуществом ~5 дБ. Установлено, что основным ограничивающим фактором роста пропускной способности солитонных ВОЛС является эффект Гордона-Молленауэра.