Четырёхволновое смешение

Четырёхволновое смеше́ние (смешивание) (англ. Four Wave Mixing) — нелинейное явление в оптическом волокне, состоящее в том, что при наличии двух попутных волн с частотами f₁ и f₂ (где f₁ < f₂) возникают ещё две волны с частотами (2f₁ — f₂) и (2f₂ — f₁), распространяющиеся в том же направлении и усиливающиеся за счёт исходных волн. Аналогичные процессы происходят и при распространении трёх или более волн^[1].

В общем случае, количество паразитных продуктов равно N²(N — 1)/2, где N — число каналов многоканальной системы^[2].

Явление четырёхволнового смешения среди всех нелинейных явлений оказывает наибольшее влияние на DWDM-системы. Производные волны могут совпадать с канальными частотами системы и приводить к появлению ошибок.

На явление четырёхволнового смешения оказывают влияние следующие факторы:

• Канальная мощность;
• Канальный интервал;
• Количество каналов.

Влияние четырёхволнового смешения можно устранить, выбрав неодинаковые разности частот между соседними каналами. Также явление подавляется дисперсией, поскольку она нарушает согласование фаз. По этой причине волокно со смещённой дисперсией, устраняющее хроматическую дисперсию, малопригодно для систем волнового уплотнения^[1]. На снижение интенсивности явление также влияет увеличение эффективной площади волокна^[2].

В обычном ступенчатом одномодовом волокне четырёхволновое смешение между каналами отсутствует, если канальный интервал составляет более 20 ГГц. При этом максимально допустимая канальная мощность практически не зависит от количества каналов^[1].

Примечания

Ссылки

• Нелинейные явления в волокне  (рус.). Технологии оптического мультиплексирования WDM и DWDM. Сайт Сергея Кунегина. Проверено 29 марта 2012.
• Четырёхволновое смешение  (рус.). Проверено 29 марта 2012.