Сети и системы связи

С увеличением скорости и дальности передачи по современным волоконно-оптическим линиям происходит увеличение количества ошибок и уменьшение максимально возможной длины регенерационного участка. Одной из основных причин отрицат. влияния на характеристики оптической линии является поляризационная модовая дисперсия, которая обусловлена диф. групповым временем задержки между ортогональными составляющими поляризованной моды. Обсуждаются возможные методы измерения диф. группового времени задержки и поляризационной модовой дисперсии.

Эксперим. исследования аналоговых и/или цифровых систем КТВ на основе оптического волокна показали наличие дисперсии 2-го порядка, вызванной взаимодействием отклонения коэф. усиления усилителя на легированном волокне и внутриимпульсной ЧМ лазера из-за модуляции. Измерены отклонения коэф. усиления для аналого/цифровых систем передачи, использующих сверхмощные оптические усилители на легированном Er/Yr волокне. Рассмотрена возможность применения данного метода для измерения дисперсии 2-го порядка системы. Исследовано также влияние отклонения коэф. усиления на частоту модуляции входного и длину волны выходного оптического излучения.

Предложен новый метод мониторинга в процессе эксплуатации дисперсии групповой скорости в волоконно-оптических системах передачи. В данном методе свет передаваемого сигнала сам действует как пробное излучение, а значение дисперсии групповой скорости на рабочей длине волны м. б. получено только из принятого сигнала. Продемонстрировано, что такой метод позволяет осуществлять мониторинг дисперсии групповой скорости при скорости передачи в системе ЭКВИВ9,953 Гбит/с.

Промышленное применение полимерных оптических волокон требует высокой надежности оптической передачи данных. Поэтому необходимо исследование характеристик таких волокон в экстремальных условиях окружающей среды. Для этих целей требуется специфическое измерительное оборудование. Описана конструкция и практическое применение мультиплексора для измерений оптической передачи. Представлен оптический рефлектометр во временной области для исследования повреждений.

Представлены результаты измерения состояния поляризации в оптическом волокне воздушной линии зимой и летом. Сделана корреляция между изменением состояния поляризации и текущей погодой для установления причины самых быстрых флуктуаций состояния поляризации. Установлено, что самые быстрые изменения д. б. быстрее, чем 10 мс из-за ограничений по разрешению при измерениях. Приведена структурная схема эксперим. установки для полевых измерений поляризационной дисперсии оптического волокна.

Предложена схема, позволяющая обнаружить ухудшение формы волны, вызванное хроматической дисперсией оптического волокна, и компенсировать его. Показано, что повышение скорости передачи существенно увеличивают искажения формы волны. Детектор формы волны обнаруживает ее изменения с помощью отношения между мощностями множества частотных компонентов и шириной полосы частот выравнивающего усилителя. Хроматическая дисперсия оптического волокна контролируется по результатам детектирования.

Модифицирован метод измерения дифференциальных модовых потерь. Предложена методика, позволяющая оценивать распределение оптич. потерь по сечению маломодовых световодов. Разработана установка, позволяющая измерять индикатрису излучения, рассеянного в световоде, в широком диапазоне углов при относительно небольшой введенной мощности зондирующего излучения. Созданы образцы световодов, обладающие рекордно низким для метода MCVD уровнем оптич. потерь.

Дана характеристика свойств ориентированных электрич. полем волноводов на основе окиси кремния с помощью измерений генерации 2-ой гармоники (ГВГ) лазерного излучения и линейного электрооптич. эффекта. Метод ГВГ со сканированием позволил отобразить свойства ориентированных волноводов с высоким разрешением. Показано, что оптич. нелинейность 2-го порядка локализована около поверхности раздела между слоями различным образом активированных стекол. Т. А. Ш..

Совершенствуется метод контроля уровней мощности сигналов в индивидуальных каналах систем связи с мультиплексированием по длинам волн. С целью контроля предлагается использовать 2 последовательно расположенные группы оптических аттенюаторов. Аттенюаторы м. б. выполнены, напр., на перестраиваемых спектральных фильтрах, использующих волоконные брэгговские решетки. Фильтры располагают в виде цепочки и подстраивают под длины волн мультиплексированных каналов. Перестройкой брэгговских фильтров можно индивидуально ослаблять излучение в каждом из каналов. Цепочка фильтров 1-го аттенюатора в определенной степени вносит неизбежные искажения в распределение мощности излучения по каналам. Для компенсации этих искажений предлагается использовать 2-ю цепочку спектральных фильтров. Данная система может также дополняться оптическими циркуляторами для изменения состава информационных каналов. 12 ил.

Предложен и экспериментально исследован новый метод для мониторинга временной синхронизации между устройством выделения импульса и модулятором данных в системах с передачей сигналов в формате относит. фазовой манипуляции с возвратом к нулю (RZ-DPSK). Для выделения оптической мощности для мониторинга синхронизации используется простое устройство оптической фильтрации вне центра. По сравнению с ранее использовавшейся схемой мониторинга, основанной на градусе поляризации, в которой динамический диапазон контролируемой мощности составлял ЭКВИВ0,2 дБ, получен больший диапазон ЭКВИВ3,35 дБ в пределах того же самого диапазона временной синхронизации порядка половины периода бита, т. обр., получена более высокая чувствительность мониторинга.

Интенсивное развитие волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), высокая конкуренция операторов связи и высокая стоимость передаваемых по линиям связи информационных ресурсов выдвигают на ведущие позиции задачу централизованного контроля за сетевым волоконно-оптическим кабельным хозяйством с целью его документирования, своевременного обнаружения и скорейшего устранения повреждений, возникающих в ВОЛС. Представлена система QUESTFiber, позволяющая дистанционно осуществлять мониторинг, диагностировать повреждения оптических кабелей различными методами.

Предложен новый метод для измерения характеристик рамановского усиления в одномодовых оптических волокнах. Преимуществом метода является то, что он позволяет оценить продольное распределение эффективности рамановского усиления в последовательно соединенных волокнах. При таких распределенных измерениях необходимо исследовать длины, которые м. б. измерены. Эти длины определяются по отношению С/Ш детектированного сигнала. Проведена оценка максимально измеряемой длины, которая м. б. достигнута при использовании данного метода. Проведено сравнение результатов, полученных теор. и эксперим. путем.

Длиннопериодные волоконные дифракционные решетки были изготовлены путем записи в легированные азотом волокна с помощью эл. дугового разряда. Было исследовано влияние растягивающего усилия, а также внешней нагрузки, приложенной в течение воздействия дугового разряда, на прочность связи. Установлено, что влияние растягивающего усилия на прочность связи дифракционной решетки незначительно, в то время как прочность связи повышается существенно с внешней нагрузкой. Результаты измерения профилей мех. нагрузки с помощью томографа были записаны перед и послед. воздействия эл. дугового разряда. Установлено, что аксиальная модуляция мех. напряжения в области сердцевины дифракционной решетки .

Рассмотрены вопросы измерения параметров ВОЛС. Для классификации и структуризации все измерения можно представить в виде единой структуры – пирамиды, в основании которой располагаются все измерения, проводимые при производстве компонентов, на след. уровне измерения при инсталляции линии и, на вершине, при эксплуатации линии. По мере сужения пирамиды к верху уменьшается количество проводимых измерений, а также уменьшается их точность. Приведен пример структуры системы пост. контроля ВОЛС.

Разработан макет датчика внешнего воздействия на волоконно-оптический кабель, используемого в охранных системах протяженного периметра с локализацией места воздействия. Принцип обнаружения базируется на использовании фазочувствительной рефлектометрии с применением узкополосного импульсного источника излучения. Макет датчика обладает высокой чувствительностью, присущей интерференционным датчикам. Макс. дальность обнаружения составляет 35 км, пространственное разрешение – 5 м..

В наст. время на сетях электросвязи внедряется непрерывный автоматический мониторинг оптических волокон путем непосредственного измерения затухания в волокне. Этот подход имеет ряд эксплуатационных преимуществ. Приведена функциональная схема оптической части системы Fibersafe. Система в целом представляет собой программно-аппаратный комплекс типа клиент-сервер, использующий операционную систему Windows NT/2000. Рассмотрены особенности функционирования такой системы.