8.2.4. ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ПОМЕХИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ВКР

Тот же эффект ВКР, который применим для усиления сигналов в системах оптической связи, вреден для многоканальных систем оптической связи, использующих спектральное уплотнение. Причина в том, что сигнал в коротковолновом канале может служить накачкой для сигнала в длинноволновом канале и передавать ему; часть энергии. Это приводит к перекрестным помехам между каналами, которые могут значительно влиять на характеристики системы [82-89].

Рассмотрим сначала двухканальную систему с коротковолновым каналом, сигнал в котором служит накачкой. Перенос энергии между каналами подчиняется уравнениям (8.1.3) и (8.1.2). Эти уравнения

решаются аналитически в предположении равных для обоих каналов потерь что вполне справедливо для обычных расстояний между каналами (~ 1,55 мкм). Коэффициент усиления для длинноволнового канала дается выражением (8.2.6). Соответствующее уменьшение мощности коротковолнового канала дается фактором истошения накачки

где или определены выражениями (8.2.5) и (8.2.7) соответственно. На рис. 8.7 показана величина истощения накачки как функция для трех значений Эти кривые могут быть использованы для вычисления потерь мощности, обусловленных ВКР, определяемых как относительное увеличение мощности накачки, необходимое для поддержания выходной мощности на том же уровне, что и в отсутствие перекрестных помех, обусловленных ВКР. Потери даются выражением

Потери в 1 дБ соответствуют При равных мощностях в каналах на входе в световод соответствует Входные мощности в каналах, соответствующие потерям в 1 дБ, можно получить из (8.2.5). Если использовать обычные параметры системы оптической связи на длине волны , то соответствует мВт. Если комбинационное усиление понижается в 2 раза за счет деполяризации [40], эта величина возрастает до

Рис. 8.7. Зависимость истощения накачки от для трех значений

. Измерения потерь энергии в эксперименте с двумя каналами [88] согласуются с уравнениями (8.2.8) и (8.2.9).

В многоканальных системах ситуация более сложная. Промежуточные каналы не только передают энергию в более длинноволновые каналы, но в то же самое время получают энергию из более 1 коротковолновых каналов. Для М-канальной системы можно получить мощность на выходе каждого канала, решив М связанных уравнений, подобных уравнениям (8.1.2) и (8.1.3). Коротковолновые каналы наиболее подвержены перекрестным помехам, поскольку они передают часть энергии во все каналы, лежащие внутри полосы комбинационного усиления. Величина передаваемой энергии, однако, различна для разных каналов, поскольку она определяется величиной комбинационного усиления, соответствующей разнице длин волн. Один из способов оценить эту величину - аппроксимация спектра I комбинационного рассеяния на рис. 8.1 треугольным профилем [84]. Результаты показывают, что для -канальной системы с расстоянием между каналами 10 нм входная мощность в каждом канале не должна превышать чтобы потери мощности оставались менее 0,5 дБ. Действительно, в эксперименте с 10 каналами [89] с расстоянием между каналами 3 нм при входной мощности в каждом канале менее не наблюдалось потерь мощности, обусловленных ВКР.