RU2264639C1 - Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line - Google Patents
Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2264639C1 RU2264639C1 RU2004114367/09A RU2004114367A RU2264639C1 RU 2264639 C1 RU2264639 C1 RU 2264639C1 RU 2004114367/09 A RU2004114367/09 A RU 2004114367/09A RU 2004114367 A RU2004114367 A RU 2004114367A RU 2264639 C1 RU2264639 C1 RU 2264639C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mode
- group
- transmission line
- modes
- multimode fiber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 32
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 11
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к волоконно-оптической технике связи и может быть использовано для увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи.The invention relates to a fiber optic communication technique and can be used to increase the bandwidth of a multimode fiber optic transmission line.
Известен способ /1-6/ увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что к многомодовому оптическому волокну через специальное согласующее устройство подключают одномодовый источник излучения (лазер). В многомодовом оптическом волокне при вводе оптического излучения от одномодового источника распространяются две группы мод: моды низшего порядка и моды высшего порядка, в которых скорости распространения мод существенно различаются. Это приводит к дифференциальной модовой задержке, ограничивающей полосу пропускания. Специальное согласующее устройство обеспечивает преимущественное возбуждение мод одной группы, что в значительной мере подавляет эффект дифференциальной модовой задержки в начале линии. Однако из-за связи мод на нерегулярностях при распространении оптического излучения в многомодовом волокне происходит перераспределение мощности между модами. Как следствие, при удалении от ввода дифференциальная модовая задержка снова становится существенной, что ограничивает длину многомодовой оптической линии передачи, на которой возможно увеличение полосы пропускания данным способом.The known method / 1-6 / increase the bandwidth of a multimode fiber optic transmission line, which consists in the fact that to a multimode optical fiber through a special matching device connect a single-mode radiation source (laser). In a multimode optical fiber, when optical radiation is input from a single-mode source, two groups of modes propagate: lower-order modes and higher-order modes, in which the propagation velocities of the modes differ significantly. This results in differential mode delay limiting the bandwidth. A special matching device provides predominant mode excitation of one group, which significantly suppresses the effect of differential mode delay at the beginning of the line. However, due to the coupling of modes on irregularities during the propagation of optical radiation in a multimode fiber, power is redistributed between the modes. As a result, when moving away from the input, the differential mode delay again becomes significant, which limits the length of the multimode optical transmission line, on which it is possible to increase the bandwidth by this method.
Известен способ /7, 8/ увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что на выходе линии к многомодовому оптическому волокну подключают устройство, включающее систему фотоприемников, выходы которых через линии задержки соединяют с общим выходом. Фотоприемники распределяют в пространстве так, что каждый из фотоприемников принимает на выходе многомодового оптического волокна отдельную моду или группу мод, с помощью линий задержки регулируют временную задержку принимаемых мод так, чтобы подавить дифференциальную модовую задержку и модовую дисперсию на общем выходе. Данный способ предусматривает оптоэлектронное преобразование и может быть реализован только в конце линии. Но поскольку чувствительность фотоприемников ограничена, а мощность оптического сигнала распределена между модами, то длина многомодовой оптической линии передачи, на которой возможно увеличение полосы пропускания данным способом, также ограничена.The known method / 7, 8 / increase the bandwidth of a multimode fiber optic transmission line, which consists in the fact that at the output of the line to the multimode optical fiber connect a device that includes a system of photodetectors, the outputs of which are connected through a delay line to a common output. The photodetectors are distributed in space so that each of the photodetectors receives a separate mode or group of modes at the output of a multimode optical fiber, and the time delay of the received modes is controlled by delay lines so as to suppress the differential mode delay and mode dispersion at the common output. This method provides for optoelectronic conversion and can be implemented only at the end of the line. But since the sensitivity of the photodetectors is limited, and the power of the optical signal is distributed between the modes, the length of the multimode optical transmission line, on which the bandwidth can be increased by this method, is also limited.
Известен способ /9-14/ увеличения полосы пропускания волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что в середине участка волоконно-оптической линии передачи включают инвертор спектра оптического сигнала. Данный способ применяется для компенсации хроматической дисперсии и неприменим для подавления эффекта дифференциальной модовой задержки.The known method / 9-14 / increase the bandwidth of the fiber optic transmission line, which consists in the fact that in the middle of the fiber optic transmission line include an inverter of the spectrum of the optical signal. This method is used to compensate for chromatic dispersion and is not applicable to suppress the effect of differential mode delay.
Известен способ /15/ увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающийся в том, что модовый состав распространяющегося в многомодовой волоконно-оптическую линии передачи оптического излучения разделяют на группу мод низшего порядка и группу мод высшего порядка, моды низшего порядка подавляют, а моды высшего порядка пропускают, тем самым устраняют дифференциальную модовую задержку и обеспечивают увеличение полосы пропускания. Для разделения и подавления мод может использоваться различная техника. Вследствие подавления мод низшего порядка потери многомодовой волоконно-оптической линии передачи велики, что ограничивает ее длину и требует увеличения мощности источника оптического излучения, чувствительности фотоприемника, применения оптических усилителей.The known method / 15 / increase the bandwidth of a multimode fiber optic transmission line, which consists in the fact that the modal composition propagating in a multimode fiber optic transmission line of optical radiation is divided into a group of lower order modes and a group of higher order modes, lower order modes are suppressed, and higher-order modes pass, thereby eliminating differential mode delay and providing increased bandwidth. Various techniques can be used to separate and suppress modes. Due to suppression of lower-order modes, the losses of the multimode fiber-optic transmission line are large, which limits its length and requires an increase in the power of the optical radiation source, the sensitivity of the photodetector, and the use of optical amplifiers.
Сущностью предлагаемого изобретения является увеличение длины многомодовой волоконно-оптической линии передачи с увеличенной полосой пропускания.The essence of the invention is to increase the length of a multimode fiber optic transmission line with increased bandwidth.
Эта сущность достигается тем, что, согласно способу увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи, заключающемусяся в том, что модовый состав оптического излучения, распространяющийся в многомодовой волоконно-оптической линии передачи, разделяют на группу мод низшего порядка и группу мод высшего порядка, при этом в середине участка многомодовой волоконно-оптической линии передачи включают модовый мультиплексор и модовый демультиплексор, с помощью которого модовый состав оптического излучения, поступающий с выхода многомодовой волоконно-оптической линии передачи первой половины участка, разделяют на группу мод низшего порядка и группу мод высшего порядка, выделенную модовым демультиплексором группу мод высшего порядка преобразуют в группу мод низшего порядка, а выделенную модовым демультиплексором группу мод низшего порядка преобразуют в группу мод высшего порядка, после чего эти две группы мод объединяют с помощью модового мультиплексора и подают на вход многомодовой волоконно-оптической линии передачи второй половины участка.This essence is achieved by the fact that, according to the method for increasing the bandwidth of a multimode fiber optic transmission line, namely, that the mode composition of optical radiation propagating in a multimode fiber optic transmission line is divided into a group of lower order modes and a higher order mode group, in the middle of the multimode fiber optic transmission line include a mode multiplexer and a mode demultiplexer, with which the mode composition of the optical radiation The output of the multimode fiber optic transmission line of the first half of the section is divided into a lower order mode group and a higher order mode group, the higher order mode group allocated by the mode demultiplexer is converted into a lower order mode group, and the lower order mode group allocated by the mode demultiplexer is converted into a group higher-order mode, after which these two groups of modes are combined using a mode multiplexer and fed to the input of a multimode fiber-optic transmission line of the second half of the section .
На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method.
Устройство содержит модовый демультиплексор 1, вход которого соединен с выходом многомодового волоконно-оптического волокна 2 первой половины участка линии передачи, один выход его соединен со входом конвертора высших мод в низшие 3, а другой - со входом конвертора низших мод в высшие 4, а также модовый мультиплексор 5, выход которого соединен с многомодовым волоконно-оптическим волокном 6 второй половины участка линии передачи, один его вход с выходом конвертора высших мод в низшие 3, другой его вход с выходом конвертора низших мод в высшие 4.The device contains a modal demultiplexer 1, the input of which is connected to the output of a multimode fiber optic fiber 2 of the first half of the transmission line section, one output of which is connected to the input of the higher mode converter to the lower 3, and the other to the input of the lower mode converter to the higher 4, and mode multiplexer 5, the output of which is connected to multimode fiber-optic fiber 6 of the second half of the transmission line section, one of its input with the output of the higher mode converter to the lower 3, its other input with the output of the lower mode converter to the higher 4.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Распространяющееся в многомодовой волоконно-оптической линии передачи оптическое излучение с выхода многомодового оптического волокна 2 первой половины участка линии передачи поступает на вход модового демультиплексора 1, где модовый состав оптического излучения разделяется на две группы: группу мод низшего порядка и группу мод высшего порядка. Группа мод высшего порядка с одного из выходов модового демультиплексора 1 поступает на вход конвертора 3 высших мод в низшие, где высшие моды преобразуются в низшие. Группа мод низшего порядка с другого выхода модового демультиплексора 1 поступает на вход конвертора 4 низших мод в высшие, где низшие моды преобразуются в высшие. Эти группы мод с выходов конверторов 3, 4 поступают на входы модового мультиплексора 5, где объединяются, и с выхода модового мультиплексора 5 поступают на вход многомодового оптического волокна 6 второй половины участка линии передачи. За счет инверсии фазы групп модовых составляющих оптического сигнала в середине участка линии передачи дифференциальная модовая задержка многомодового оптического волокна первой половины участка линии передачи будет скомпенсирована дифференциальной модовой задержкой многомодового оптического волокна второй половины участка линии передачи.The optical radiation propagating in a multimode fiber-optic transmission line from the output of a multimode optical fiber 2 of the first half of a portion of the transmission line is fed to the input of the mode demultiplexer 1, where the mode composition of the optical radiation is divided into two groups: a lower order mode group and a higher order mode group. A group of higher-order modes from one of the outputs of the mode demultiplexer 1 is fed to the input of the converter 3 of the higher modes to the lower ones, where the higher modes are converted to lower ones. A group of lower-order modes from the other output of the mode demultiplexer 1 is fed to the input of the converter 4 of the lower modes to the higher ones, where the lower modes are converted to higher ones. These groups of modes from the outputs of converters 3, 4 go to the inputs of the mode multiplexer 5, where they are combined, and from the output of the mode multiplexer 5 go to the input of the multimode optical fiber 6 of the second half of the transmission line section. Due to the phase inversion of the groups of mode components of the optical signal in the middle of the transmission line section, the differential mode delay of the multimode optical fiber of the first half of the transmission line section will be compensated by the differential mode delay of the multimode optical fiber of the second half of the transmission line section.
Поскольку данный способ не предусматривает подавление каких-либо модовых составляющих оптического сигнала, потери в многомодовой волоконно-оптической линии передаче относительно невелики, что обеспечивает увеличение длины многомодовой волоконно-оптической линии передачи с увеличенной полосой пропускания.Since this method does not suppress any mode components of the optical signal, the losses in the multimode fiber optic transmission line are relatively small, which ensures an increase in the length of the multimode fiber optic transmission line with an increased bandwidth.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Duser M., Bayvel P. 2.5 Gbit/s transmission over 4.5 km of 62.5 um multimode fiber using centre launch technique. - Electronics letters, Vol.36, No1, 2000.1. Duser M., Bayvel P. 2.5 Gbit / s transmission over 4.5 km of 62.5 um multimode fiber using center launch technique. - Electronics letters, Vol. 36, No. 1, 2000.
2. Hackert M.J. Characterizing multimode fiber bandwidth for Gigabit Ethernet applications. - Corning, WP 4062, august, 2001.2. Hackert M.J. Characterizing multimode fiber bandwidth for Gigabit Ethernet applications. - Corning, WP 4062, August, 2001.
3. US 4723828.3. US 4723828.
4. US 6580543.4. US 6,580,543.
5. US 6556329 В1.5. US 6,556,329 B1.
6. СА 2388997.6. CA 2388997.
7. US 3777150.7. US 3,777,150.
8. US 2003/0147586 А1.8. US 2003/0147586 A1.
9. Merker Т., Meissner P., Feiste U. High bit rate OTDM transmission over standard-fiber using mid-span spectral inversion and its limitations. - TUD, AR 2000 29, pp.99-104.9. Merker T., Meissner P., Feiste U. High bit rate OTDM transmission over standard-fiber using mid-span spectral inversion and its limitations. - TUD, AR 2000 29, pp. 99-104.
10. US 2002/0114040 A1.10. US 2002/0114040 A1.
11. EP 0776103 A2.11. EP 0776103 A2.
12. WO 00/14917.12. WO 00/14917.
13. US 6160942 A2.13. US 6,160,942 A2.
14. US 6341026 B1.14. US 6341026 B1.
15. US 6356680.15. US 6356680.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004114367/09A RU2264639C1 (en) | 2004-05-11 | 2004-05-11 | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004114367/09A RU2264639C1 (en) | 2004-05-11 | 2004-05-11 | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2264639C1 true RU2264639C1 (en) | 2005-11-20 |
Family
ID=35867240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004114367/09A RU2264639C1 (en) | 2004-05-11 | 2004-05-11 | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2264639C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458370C2 (en) * | 2010-09-27 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Method of reducing differential mode delay of multimode optical fibre |
| RU2468399C2 (en) * | 2010-09-22 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission |
| RU2483444C2 (en) * | 2011-05-18 | 2013-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Apparatus for increasing fibre-optic transmission line capacity |
-
2004
- 2004-05-11 RU RU2004114367/09A patent/RU2264639C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468399C2 (en) * | 2010-09-22 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission |
| RU2458370C2 (en) * | 2010-09-27 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Method of reducing differential mode delay of multimode optical fibre |
| RU2483444C2 (en) * | 2011-05-18 | 2013-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Apparatus for increasing fibre-optic transmission line capacity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fontaine et al. | 30× 30 MIMO transmission over 15 spatial modes | |
| US10122447B2 (en) | Free space optical receiver and free space optical receiving method | |
| FR2932932A1 (en) | MULTIPLEX WAVE LENGTH OPTIC SYSTEM WITH MULTIMODE OPTIC FIBERS | |
| US20190173604A1 (en) | High-speed optical transceiver based on cwdm and sdm | |
| US20060193032A1 (en) | Multi-frequency light source | |
| WO2015163124A1 (en) | Multicore/multimode fiber joining device | |
| US10581526B2 (en) | Method and system for a bi-directional multi-wavelength receiver for standard single-mode fiber based on grating couplers | |
| US20160164612A1 (en) | Wavelength division multiplexing (wdm)/demultiplexing optical transceiver module and method compatible with single mode and multimode optical fiber | |
| JP5988100B2 (en) | Mode multiplexer / demultiplexer | |
| JP6482126B2 (en) | Optical amplifier | |
| RU2264639C1 (en) | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line | |
| Murshid et al. | Simultaneous transmission of two channels operating at the same wavelength in standard multimode fibers | |
| JP4699369B2 (en) | Multimode optical transmission system and multimode optical transmission method | |
| US20190158190A1 (en) | Optical receiver module and operation method thereof | |
| JP5946196B2 (en) | Fiber and fiber amplifier | |
| RU2468399C2 (en) | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission | |
| US7209662B2 (en) | Wavelength multiplex transmission device | |
| JP5553270B2 (en) | Optical communication system, optical transmitter, optical receiver, and optical communication method | |
| Murshid et al. | Attenuation model of spatially separated co-propagating optical channels of same wavelength in standard step index multimode fibers | |
| RU2264638C1 (en) | Method for increasing bandwidth of multi-mode fiber-optic communication line | |
| RU2762850C1 (en) | Method for compensation of dispersion of a single-mode fiber-optic communication line | |
| Xia et al. | TDMA few-mode passive optical network | |
| CN112702119A (en) | Differential mode group delay compensation method and system based on photoelectric fusion | |
| JP2017003721A (en) | Mode multiplexer / demultiplexer | |
| Murshid et al. | Combining simplified PAM4 & SDM to quadruple data rate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060512 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060512 |
|
| RZ4A | Other changes in the information about an invention |