Сети и системы связи

Предложен оптический подстраиваемый компенсатор хроматической дисперсии, основанный на виртуально отображенной фазированной решетке и пространственном модуляторе света, обеспечивающий как положит., так и отрицат. дисперсию. Продемонстрирована подстраиваемая компенсация дисперсии 10-Гбит/с сигнала данных в формате без возврата к нулю с положительной линейной ЧМ в диапазоне -4080ЭКВИВ+850 пс/нм (от 240-км одномодового волокна до 9,5-км компенсирующего дисперсию волокна), которая работает независимо от входного состояния поляризации и м. б. использована для спектрального мультиплексирования.

Продемонстрирован компактный способ для разделения в реальном времени микроволновых и микроволновых оптических сигналов с помощью РЧ. Предложенный подход основан на использовании интегрированного оптического устройства Фабри-Перо с решеткой Брэгга для пространственного разделения с высоким разрешением оптически модулированных микроволновых сигналов. Компактность достигается за счет использования интегрированного гибридного расширителя луча с дифракционными линзами. Описаны результаты теор. исследования, процесс изготовления, результаты эксперим. исследования и пути усовершенствования.

Предложено диапазон рабочих длин волн оптических ИС и оптоэлектронных ИС на основе Si волноводов расширить в сторону длинноволнового ИК диапазона от 1,55 мкм связного диапазона (от 1,55 до 100 мкм). Ребристые мембранные волноводы на Si обеспечиваю передачу с меньшими потерями в диапазоне от 1,2 до 6 мкм и от 24 до 100 мкм. Эти волноводы совместимы с производством микроэлектроники на Si. В качестве альтернативы м. б. использованы ребра из кристалл. Ge, выращенные на Si подложки, имеющие проводимость с низкими потерями в диапазоне от 1,9 до 14,7 мкм. Особое внимание привлекают волноводы с полой сердцевиной на основе Si.

Показано, что ОС в одномодовых излучающих с поверхности лазерах с вертикальным резонатором (VCSEL) создает только допустимые потери мощности, когда скорость модуляции ниже резонансной частоты, что позволяет реализовать на практике недорогие VCSEL без применения оптических изоляторов. Предложенные лазеры, работающие на 1,1 мкм длине волны, м. б. использованы для безошибочной передачи данных на скорости 10 Гбит/с по 5-км ВОЛС без изоляторов.

Представлены результаты аналитического и численного исследования вращения плоскости поляризации, вызванного изгибанием оптических волноводов. Показано, что процесс преобразования поляризации в изгибе прямо зависит от характеристик прямого волновода. Сила поляризационной связи линейно увеличивается с контрастностью показателя преломления волновода, тогда как двулучепреломление ответственно за рассогласование фаз, что ограничивает эффективность преобразования. Волноводы с профилем показателя преломления, симметричным в направлении, ортогональном к плоскости изгиба не демонстрируют вращение плоскости поляризации. Исследовано влияние вращения плоскости поляризации внутри оптических кольцевых резонаторов.

Описаны конструкция и характеристики коэф. усиления спектра и коэф. шума рамановских усилителей с оптическим волокном на основе теллура. Усилитель м. б. выполнен из волокна на основе теллура или на основе сочетания теллура и кремния. Представлены уравнения распространения для усилителей, накачиваемых на множестве длин волн, в котором учитывается взаимодействие накачек, с помощью которого м. б. рассчитаны коэф. шума и усиления. Теоретически подтверждено, что длина теллуритного волокна влияет на спектр коэф. усиления и коэф. шума. Рассмотрены конструкции усилителей и их характеристик.

Интерферометр Маха-Цендера с полимерным эл.-абсорбционным модулятором, прилегающим к одной из его ветвей, реализован в штабеле из полимерных слоев. Микрорезонатор изготавливался путем реактивного ионного травления в нелинейном PMMA-DR1 полимере, а рисунок волновода формировался без травления, но с использованием отрицат. фоторезиста (SU8) в качестве волноводного слоя. Эл.-оптический коэф. в процессе измерения составил 10 пм/В, а частота модуляции ЭКВИВ1 ГГц. Разработанный модулятор м.б. использован при создании длиннопролетных соединений от точки к точке в городских волоконно-оптических сетях связи и даже в сетях оптического доступа.

Описана иерархическая схема оптического мультиплексора ввода-вывода, который поддерживает 10, 40 и 160 Гбит/с скорости передачи данных при одной и той же эффективности использования ширины спектра. Скорость передачи данных м. б. повышена без модификации техн. средств мультиплексора. Эта иерархическая схема мультиплексора снабжена высокой пропускной способностью (1,6 Тбит/с) для роста трафика, в то же время она обеспечивает различную гранулярность для разнообразных требований по ширине полосы. Исследованы потери при передаче через мультиплексор. Проведено сравнение характеристик при пропускании всего трафика и при вводе/выводе трафика соседних волновых полос при скорости ЭКВИВ40 Гбит/с.

Рассмотрены перспективы создания лазеров для средней и дальней ИК-области на халькогенидном стекловолокне, активированном редкими землями. Обсуждены абсорбционные и люминесцентные свойства ионов Pr{3+}, Dy{3+} и Tb{3+} в таких средах в области 3-12 мкм. Дан обзор потенциальных лазерных переходов, сечений поглощения, времен жизни возбужденных состояний, квантовых выходов люминесценции, коэф. ветвления и возможных потерь вследствие поглощения из основного и возбужденного состояний и безызлучательных переходов. Библ. 35. Т. А. Ш..

Предложен новый подход к сверх узкой асимметричной фильтрации, основанной на специально спроектированном немного асимметричном фильтре, который м. б. изготовлен с помощью волоконных решеток Брэгга. Исследованы методом численного моделирования возможности 8*40 Гбит/с передачи в формате с возвратом к нулю при плотном спектральном мультиплексировании с 0,8 бит/с/Гц спектральной эффективностью (без мультиплексирования по состоянию поляризации) по 1280-км линии с одномодовым волокном и волокном со сдвинутой дисперсией без прямого исправления ошибок.

Оптический сигнал вдоль своего оптического пути в оптической сети проходит несколько соединенных последовательно фильтров. Эквивалентная ширина полосы пропускания таких фильтров по сравнению с одним фильтром уменьшается, а следовательно, требуется более высокая стабильность источников излучения. Исследованы цепочки каскадированных FILM фильтров, которые наиболее широко используются в системах с уплотнением каналов по длине волны. Исследовано влияние амплитудного и фазового отклика. Проведена оценка фазовой нелинейности фильтра.

Предложена конструкция для ввода или вывода света в или из оптического волновода, состоящая из подложки, основы с зеркальной поверхностью, оптического волновода. На зеркальной основе нанесена 1-я юстировочная отметка, а опирающийся на подложку массивный держатель снабжен 2-й отметкой. Взаимно они расположены т. обр., что юстировка обеспечивается в направлении х, параллельном волноводу. Третья отметка нанесена на опорный держатель, а на опорной плате 4-я. Эти отметки совместно обеспечивают юстировку по вертикали у. В центр опорного держателя вставляются различные диоды или отрезки оптических волноводов в зависимости от вида юстируемого узла.

ЗАО “Яуза-кабель” освоило выпуск нескольких маркоразмеров оптич. кабеля ОККСН с малогабаритным и прочным центральным оптич. сердечником из поликарбоната и тонкими, но прочными канатными проволоками в броневом повиве, диаметром от 0,5 мм до 0,8 мм. Это позволило получить значительный выигрыш в соотношении прочность/материалоемкость. Кабели отличают такие важные характеристики как малый вес, габариты (внешний диаметр от 3,0 до 8,5 мм), высокая гибкость при таких же прочностных характеристиках, как и в аналогичных по применению кабелях модульной конструкции. Освоено производство с применением принципиально новой технологии бронирования, прогрессивной для оптич. кабелей данного типа. В основе технологии лежит процесс перевивки внешнего проволочного слоя каната на оптич. сердечник при одновременной вымотке сердечника каната. Сам канат по специально разработанной технологии изготавливается на сталепрокатном канатном производстве с использованием самых прочных стальных оцинкованных проволок. Канат в принципе близок по конструкции и технологии изготовления стандартным канатам и отличается лучшим качеством в части прямолинейности и нераскручиваемости проволок внешнего повива. В результате бронирование кабелей на разработанной машине превратилось в современный, высокоточный, автоматизированный и неэнергоемкий процесс. Суммарная мощность всех двигателей составляет около 1 кВт, при этом достигается линейная скорость 20 м/мин при относительно низких шагах броневого повива 50-65 мм. Важно отметить, что процесс перевивки бронировочного повива из очень прочных стальных проволок не вызывает натяжения, изгиба или скручивания модуля. Волокна в модуле остаются с той же избыточной длиной, которая была получена при изготовлении модуля. Дальнейшее развитие кабелей ОККСН связано с совмещением преимуществ указанной технологией бронирования с новым типом спиралевидного центрального сердечника с оптимизированными геометрическими размерами и шагом геликоиды. Нетрудно показать, что, например, в модуле с внешним диаметром 2,7 мм, отверстием паза 1,8 мм и числом волокон 8 при шагах геликоиды S в пределах 55-45 мм можно получить избыток волокна от 0,45 до 0,8%. Характерно, что радиус изгиба волокон в таких модулях не критичен. Отметим, что для получения таких модулей, требуется весьма точно выдержать малый шаг геликоиды. Это довольно сложно, но зато в награду мы получаем избыток волокна более, чем вдвое превосходящий избыток волокна по сравнению с обычным концентрич. модулем. В конечном же счете это позволяет значительно увеличить прочность оптических кабелей, не увеличивая массу упрочняющих конструктивных элементов и создать новое поколение оптич. кабелей.

Проведена оценка устойчивости к автомодуляции фазы в волоконно-оптической системе передачи с компенсированной дисперсией, использующей модуляцию одной боковой полосы оптического сигнала с подавленной несущей. В системе применяются LiNbO[3] модулятор с 4-мя разветвлениями и идеальный преобразователь Гильберта. Отмечено, что макс. мощность сигнала, прошедшего преобразование Гильберта, преобладает над искажением формы волны. Для оптической передачи с одной боковой полосой предпочтительнее использовать формат с возвратом к нулю для сигнала.

Представлены результаты теор. и эксперим. исследования распространения гауссовского импульса по оптическому волокну с высокой поляризационной дисперсией мод. Гауссовский импульс вводился в серию искаженных импульсов, когда они передавались по данному волокну. Предполагается, что уход деформированных импульсов вызван сверхвысокой поляризационной дисперсией мод. При эксперим. передаче использовалось волокно с коэф. поляризационной дисперсии мод ЭКВИВ237,95 пс/км{1/2}. Результаты моделирования хорошо согласуются с эксперим. данными.

Представлены результаты теор. и эксперим. исследований сокращения шума интенсивности в волоконно-оптических системах с выделенным спектром и уплотнением каналов по длине волны, использующих насыщенные полупроводниковый оптический усилитель. Исследовано влияние тока инжекции и входной мощности для насыщенного усилителя на сокращение шума и его ширину полосы. Получены оптим. условия для высокого коэф. подавления шума и большой ширины полосы. Исследована оптим. работа усилителя при различных скоростях передачи бит.