Сети и системы связи

Приведены результаты расчетов необходимых энергетических параметров лазерных излучателей для аппаратуры межспутниковых линий связи в зависимости от расстояния между спутниками и диаметра антенн, а также для аппаратуры наземного эксперимента (“Земля – уголковый отражатель на спутнике – Земля”). Расчеты энергетики для межспутниковых линий связи выполнены для типичных диаметров облегченных антенн (20-40 см) и для расстояний между спутниками до 80 тыс. км. Расчеты энергетики для наземного эксперимента указывают на возможное снижение мощности передатчика в случае, когда в качестве приемной антенны используется астрономический телескоп с большим диаметром апертуры (1,2 м).

Представлены результаты исследования характеристик модуляции интервалов между цифровыми импульсами (DPIM) в присутствии многолучевого распространения и аддитивного белого гауссовского шума. Для борьбы с межсимвольной интерференцией предлагается использовать защитные интервалы времени и нелинейный эквалайзер. Исследовано изменение характеристик модуляции интервалов между цифровыми импульсами с применением таких мер борьбы с межсимвольной интерференцией.

Перекрестные искажения демультиплексора, основанного на многомодовой интерференции, были уменьшены путем соединения соответственно разработанных соединенных последовательно фильтров многомодовой интерференции высокого порядка. Численные результаты показали, что спроектированный демультиплексор сильно улучшает ширину полосы на ЭКВИВ20 дБ у потерь, вызванных переходными искажениями. Устройство отличается превосходными характеристиками в отношении вносимых потерь и хроматической дисперсии. Построенная на обычно используемых ответвителях с многомодовой интерференцией, структура проще в изготовлении, чем др. структуры.

Продемонстрирована схема широко подстраиваемого преобразования длины волны, использующая фотонно-кристал. волокно с высокой нелинейностью и выравненной дисперсией длиной 64 м в нелинейном оптическом петлевом зеркале. Был получен диапазон преобразования длины волны >60 нм с 10-Гбит/с оптическим сигналом в формате с возвратом к нулю при выходном коэф. экстинкции, сохраняющимся свыше 13 дБ. Предложенная схема может также улучшать выходной коэф. экстикнции и устранять предел коэф. ошибки, если используется деградированный сигнал.

Рассмотрены перспективы применения технологии оптического волокна, основанного на окиси висмута, в высокоскоростной подсистеме восстановления синхроимпульсов, основанной на оптической петле фазовой синхронизации, для оптического сигнала, мультиплексированного во времени. Устройства были эксперим. исследованы в компактном, основанном на волокне, приемнике, в котором используются как восстановление синхроимпульса, так и демультиплексирование при коротких отрезках волокон. Разработанная подсистема может работать при скоростях .

Теоретически и экспериментально исследовано влияние выбора длины волны лазерного излучения и оптических потерь петли ОС на характеристики полностью оптического с фиксированным усилением сосредоточенного волоконного рамановского усилителя. Подавление флуктуаций мощности сохраняющего работоспособность канала выбрано в качестве критерия для характеристик усилителя. Численная модель большого сигнала была использована для теор. анализа. В конструкции усилителя использовало 13 км компенсирующего дисперсию волокна, накачиваемого во встречном направлении. При проведении эксперимента моделировало добавление/удаление канала.

Предложен новый механизм перекрестной модуляции поглощения. Экспериментально продемонстрировано преобразование длины волны с использованием эл.-абсорбционного модулятора бегущей волны. Сигнал фототока, генерированный накачкой, распространяется вдоль электродов бегущей волны и изменяет поглощение волноводов, записывая т. обр., данные на пробный луч. Сигнал фототока м. б. принят внешней электронной схемой для мониторинга пропускной способности устройства. Используя 2,5 Гбит/с данные в формате без возврата к нулю диапазон преобразования может покрывать 30 нм в С-полосе при наименьших потерях мощности ЭКВИВ0,5 дБ.

По технологии планарной оптической ИС успешно изготовлен 8-канальный мультиплексор с разреженным уплотнением каналов, в котором разнесение каналов составляет 20 нм. Результаты моделирования и измерения показали, что реализованы расширенная полоса пропускания и низкие перекрестные искажения при использовании короткой структуры с многомодовой интерференцией на конце входного волновода. Рассмотрена конструкция устройства и технология его изготовления. Проведен анализ результатов моделирования и измерений. Приведены предсказанные при моделировании и измеренные параметры устройства.

Разработана 3- и 4-волновая модель волоконного кольцевого лазера с модуляционной неустойчивостью. Исследованы стационарные режимы работы лазера с помощью линейного анализа. Получена пороговая мощность излучения, при которой возникает режим модуляционной неустойчивости, для 3-волновой модели лазера, и показано, что для 4-волновой модели пороговой мощности не существует. Приведено сравнение основных свойств моделей с эксперим. результатами, полученными для волоконного лазера с модуляционной неустойчивостью, работающего в сигма-конфигурации.

Описан лазер на оптическом волокне с длинной резонатора 10 мм, помещенном внутри кольцевого резонатора. Лазер работает в режиме активной синхронизации мод. На выходе устройства выделяется стабильная последовательность импульсов с частотой следования импульсов 10 ГГц и длительностью отдельного импульса 10 пс. Длительность отделенного импульса м. б. уменьшена до 1,6 пс посредством введения в состав устройства оптического волокна с нелинейными характеристиками.

Предполагается, что технология грубого спектрального мультиплексирования (CWDM) м. б. идеальным решением для поддержания оптим. соотношения цена – пропускная способность. В отличие от системы с плотным спектральным мультиплексированием CWDM система использует неохлаждаемые лазеры с распределенной ОС и широкополосные оптические фильтры, что позволяет значительно уменьшить рассеиваемую мощность, размеры и стоимость системы. Предлагаемые CWDM системы м. б. масштабируемы, но масштабируемость ограничена.

Экспериментально осуществлена компенсация нелинейной фазовой автомодуляции для 10 Гбит/с потока данных в формате с возвратом к нулю с помощью модуляторов фазы. Эл. сигнал, который управляет модуляторами фазы, синтезировался из восстановленных 10 Гбит/с синхроимпульсов и их 20 ГГц гармоник. Предложенный способ обладает достаточной широкополосностью, нечувствителен к состоянию поляризации и допускает практически произвольное управление амплитудой и знаком нелинейной компенсации фазы. Приведена структурная схема эксперим. установки.

Представлен краткий обзор разработок в области оптического усиления. Отмечены преимущества данной технологии. Разработана методика оценки характеристик цифровых ВОЛС с оптическими усилителями. Описаны непрерывные характеристики цифровых ФОЛС с сосредоточенным оптическим усилителем на легированно эрбием волокне. Предложена методика оптимизации характеристик удаленных усилителей с целью максимизации бюджета ее мощности.

Разработана 10 мм решетка Брэгга со спектральной характеристикой, имеющей 0,18 мм расстояние между максимумами. Решетка позволяет преобразовать форму последовательности 7 пс гауссовских импульсов в асимметричные хермит-гауссовские импульсы. Исследованы характеристики импульсов в частотной и временной областях. Наличие сдвига фазы подтверждено при распространении импульсов в стандартном оптическом волокне.

Представлены результаты исследования изменений поляризационной дисперсии мод в процессе прокладки оптических волокон. Предложен более точный метод тестирования поляризационной дисперсии мод в оптическом волокне, которое находится в различных статусах. Данный метод был использован для исследования изменений поляризационной дисперсии мод в голом и проложенном оптическом волокне, произведенных различными компаниями. Установлено, поляризационная дисперсия мод должна уменьшиться после его прокладки. Исследованы оптические кабели с волокнами марки G.652 и G.655.

Описан новый тип запирающего микромагн. оптического переключателя. Ключевым компонентом такого оптического переключателя является консоль, выполненная из мягкого магн. материала с отражающей поверхностью, служащей в качестве зеркало. Консоль имеет 2 стабильных положения, а, следовательно, устройство также имеет 2 стабильных состояния, при наличии внешнего магн. поля. Входной оптический сигнал переключается устройством на один из 2-х выходных оптических портов с применением короткого эл.-магн. привода. Оптический переключатель бистабилен. Время переключения ЭКВИВ3,2 мс, вносимые потери составляют -4 дБ, а потребляемая мощность ЭКВИВ4,4 мДж для каждого переключения.