МОДЕЛЮВАННЯ РОЗПОДІЛЕНОГО НЕЛІНІЙНО-ОПТИЧНОГО ПІДСИЛЕННЯ У ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ ВОЛОКНАХ TRUEWAVERS ТА G.652

Анотація

Загальноприйняті методики моделювання нелінійно-оптичного підсилювача, а саме на основі ефекту вимушеного комбінаційного розсіяння (ВКР), що в англомовній літературі має назву Raman effect, незважаючи на простоту його технічної реалізації, є доволі ускладненими і громіздкими через необхідністю теоретичного описання нелінійної взаємодії багатьох світлових хвиль накачки та сигналів за допомогою відповідних систем диференційних рівнянь високого порядку. Принципові обмеження таких методик полягають не тільки у кількості рівнянь, а й у наявності особливих точок у кожному рівнянні динаміки хвиль сигналів (такі точки відповідають пороговим значенням потужності помпування). За цих умов нестійкість розв’язків диференційних рівнянь та їхня неоднозначність мають іноді руйнівний вплив на результати моделювання. Альтернативна методика моделювання з використанням наближення заданої накачки потребує окремих досліджень своєї практичної застосовності до аналізу динаміки розподіленого оптичного підсилення в телекомунікаційних волокнах.
Тому має місце задача визначення критерію застосовності наближення заданої накачки для розробки спрощеної моделі нелінійного оптичного підсилення сигналів в умовах їхнього розповсюдження вздовж стандартних кварцових волокон. Серед незаперечних переваг аналітичних розв’язків, які отримано на основі спрощеної моделі, є усунення зазначених обмежень методики розв’язку систем багатьох диференційних рівнянь
Стаття присвячена моделюванню динаміки розподіленого оптичного підсилення на основі ефекту вимушеного комбінаційного розсіяння (ВКР) залежно від довжини стандартного одномодового волокна (ОМВ) та потужності помпування. В обґрунтуванні методики моделювання, яка пропонується, показано відповідність параметрів активних волокон та схем підсилювачів на основі ефекту вимушеного комбінаційного розсіяння (далі за текстом – ВКР підсилювачів) критерію застосовності наближення заданої накачки.
У роботі наведено аналітичний вираз критерію застосовності наближення заданої накачки у вигляді верхньої межі потужності сигнала, який не може перевищувати підсилений сигнал. Представлені результати порівняльного аналізу параметрів розподіленого ВКР підсилення залежно від довжини таких активних волокон як G.652 та TrueWaveRS.