Сети и системы связи

Характеристики ИК беспроводной системы связи, основанной на расширении спектра прямой последовательности в каналах с многолучевым распространением, очень сильно зависят от апериодичных корреляционных свойств используемой расширяющейся последовательности. В идеале апериодические автокорреляционные функции расширяющихся последовательностей должны иметь нулевые боковые лепестки, чтобы устранить дисперсию, вызванную многолучевым распространением. Когда применяется модуляция данных, происходит отклонение от идеального случая. Предложен метод расширения спектра, основанный на схеме бинарной модуляции. Рассмотрены результаты моделирования системы с такой схемой модуляции.

Представлены результаты исследования влияния потерь в волокне на адиабатическое сжатие фундаментальных солитонов в уменьшающих дисперсию оптических волокнах. Численно смоделирован метод, который м. б. использован для улучшения эффекта адиабатического сжатия в волокне, основанный на распределенных рамановских усилителях. Результаты показали, что потери в волокне уничтожают эффект адиабатического сжатия. Адаптируя усилители можно улучшить эффект сжатия в волокне и получить высокий коэф. сжатия и высокую мощность импульса. Выбрав соотв. параметры усиления фундаментальные солитоны с шириной 10 пс м. б. сжаты до 417 фс.

Продемонстрирована простая конструкция генератора стабильных импульсов на множестве длин волн, использующая кольцевой лазер на волокне, легированном эрбием, в активной синхронизацией мод и подстраиваемой дисперсией с резонатором с распределенной дисперсией. Резонатор с распределенной дисперсией в волоконном лазере успешно уменьшает насыщение перекрестного усиления в легированном эрбием волокне, что позволяет осуществлять генерацию на множестве длин волн. Получена генерация 10-ГГц импульсов с подстраиваемой длиной волны на 4-х различных длинах волн при расстоянии между ними ЭКВИВ2,94 нм. Коэф. экстинкции всех длин волн составил >30 дБ.

За последние годы были разработаны и исследованы оптические регенераторы, предназначенные для поддержания качества сигнала и повышения устойчивости магистральной передачи. Представлены результаты детального исследования 2R регенерации сигнала, основанной на автомодуляции фазы. Исследование проводилось с применением анализа спектра одиночного импульса. Разработана модель, с помощью которой объясняется принцип подавления паразитного импульса и уменьшения временного дрожания амплитуды. Выведены правила расчета для оптимизации регенерации сигнала на 40 Гбит/с.

Представлена технология аподизации, которая м. б. применена при конструировании волоконного лазера с распределенной ОС. С применением предложенного метода максимизирована однонаправленная выходная мощность от лазера и, одновременно, сильно уменьшена накопленная в области фазового сдвига мощность. Представлен новый аподизированный профиль, который создает плавно изменяемую эффективность связи вокруг области сдвига фазы. Такой профиль может увеличить эффективную длину лазерного резонатора и сильно уменьшить пиковую мощность, а однонаправленную выходную мощность только немного повредить. Лазеры предназначены для использования в оптических системах связи.

Предложен источник пс оптических импульсов с перем. частотой и подстраиваемой длиной волны. Для реализации перем. частоты следования ключевым является метод генерации первоначального импульса последовательности, в которой управление модулятором интенсивности осуществляется полуволной в виде меандра. Экспериментально получена последовательность 15-пс оптических затравочных импульсов, которые были сжаты до длительности .

Приведены результаты измерения коэф. усиления для оптического усилителя на пленке оксида кремния, легированной эрбием и сенсибилизированной нанокристаллами кремния. Формирование пленки производится посредством напыления в плазме на частоте циклотронного резонанса. Описана методика изменения спектра фотолюминесценции. Накачка осуществляется с применением СД, выпускаемых промышленностью. Установлено, что величина коэф. усиления достигает 3 Дб/см.

Оптимизирована структура эл.-абсорбционного модулятора на InGaAs-InGaAlAs квантово-размерной структуре для полностью оптической обработки сигнала. Так как преобразование длины волны является ключевой технологией для полностью оптических сетей связи, оптимизация проводилась под основные параметры этой функции: поляризационная нечувствительность, экситонное насыщение, время качание частоты генерированной несущей. Исследовано 4 образца с различными характеристиками. Подробно рассмотрен принцип полностью оптического преобразования длины волны, основанного на оптической модуляции эл.-абсорбционного модулятора.

Разработан подстраиваемый компенсатор падения дисперсии с волоконной дифракционной решеткой с линейной ЧМ и разделенным тонкопленочным нагревателем, состоящим из 32-х тонкопленочных нагревателей, для одноканальной 160 Гбит/с передачи в формате с возвратом к нулю по оптическому волокну. Методами моделирования показано, что падение дисперсии изменяется между -20 и +20 пс/нм{2} и оно м. б. компенсировано без каких-либо изменений дисперсии на центр. длине волны при 160 Гбит/с передаче в формате с возвратом к нулю. Приведена структура основной части компенсатора. Представлены результаты моделирования характеристик системы передачи с учетом групповой задержки и вносимых потерь от компенсатора.

В волоконно-оптическом канале присутствуют такие линейные и нелинейные эффекты, как дисперсия (напр., хроматическая), затухание, четырехволновое смешение и автомодуляция фазы. Так как системы с плотным спектральным мультиплексированием работают при высоких скоростях передачи бита на канал и при большом числе каналов, существенно возрастает влияние этих эффектов. Для исследования многих канальных эффектов предлагается использовать сверхкороткие импульсы интерферометрии несущей. Для генерации таких импульсов м. б. использован передатчик, в котором резонатор имеет ОС со сдвинутой частотой. Показано, что применение таких импульсов позволяет компенсировать дисперсию.

Экспериментально осуществлено полностью оптическое восстановление синхроимпульса из 40 Гбит/с данных в формате без возврата у нулю (NRZ). Приведена структурная схема эксперим. установки, в которой использованы: фильтр Фабри-Перо и двухсекционный лазер с распределенной ОС, связанным усилением и автопульсациями. Измеренное среднеквадратичное временное дрожание составило 1,2 пс. Безошибочное тестирование вероятности однобитовой ошибки при передаче из конца в конец было осуществлено с помощью оптически восстановленного синхроимпульса.

Теоретически и экспериментально исследуются характеристики оптических излучателей, использующих решетки синхронизированных лазеров. В лазерной системе имеется задающий лазер который через оптический делитель связывается с решеткой лазеров. Далее общее излучение проходит удвоители частоты, узкополосные фильтры и выходит из системы. Решетка лазеров с задающим лазером позволяет значительно увеличить выходную мощность. В экспериментах при мощности задающего лазера ЭКВИВ5 мВт выходная мощность составила 600 мВт. Указывается, что, используя большее число лазеров в массиве, можно довести выходную мощность до 100 Вт.

Показан потенциал использования одного фотодетектора для многоканального мониторинга импульса. Двухфотонное поглощение в структуре микрорезонатора используется как нелинейный оптический метод для мониторинга импульса. Подстройка угла устройства позволяет подстраивать резонанс. Исследуемое устройство оптимизировано для 2-пс импульсов с диапазоном возможной подстройки ЭКВИВ55 нм. Разработанный способ мониторинга м. б. использован в системах с плотным спектральным мультипликсированием.

Предложен новый способ измерения светочувствительности оптического волокна к УФ излучению, основанный на использовании 2-х интерферометров Фабри-Перо на волоконных решетках Брэгга с низкой чувствительностью. Оценка фазы с использованием спектра Фурье позволяет точно определить изменения показателя преломления с накопленной плотностью энергии. Приводятся результаты исследования для различных оптических волокон, дополнительно легированных германием/бором, и для германосиликатных волокон, нагруженных водородом.

Описан процесс изготовления микроструктурированных оптических волокон с однородно ориентированными эллиптическими отверстиями. Высокая степень эллиптичности отверстий достигалась простым способом, который основан на деформации отверстий в процессе вытягивания волокна. В широком диапазоне длин волн определены численные характеристики формы и двулучепреломления. Результаты измерений хорошо согласуются с данными численного моделирования. Двулучепреломление волокон на 850 нм длине волны составило >1,0*10{-4}. Исследованы применения изготовленных волокон.

Экспериментально продемонстрирована система радио-по-волокну, работающая в полностью дуплексном режиме, с одним источником оптического излучения на центр. станции. Для генерации 40-ГГц оптической волны мм диапазона использовалась схема модуляции с подавлением оптической несущей. Одновременно, осуществлялось преобразование частоты с повышением сигнала базовой станции на центр. станции для передачи по нисходящей линии, в то время таже самая оптическая несущая повторно использовалась на базовой станции для соединения по восходящей линии. Система имеет простую и рентабельную конфигурацию и хорошие характеристики.