Представлены результаты исследования простого, компактного поляризационно-независимого коммутатора на InGaAsP-InP объемом 2*2 с высоким коэф. контрастности и низкими потерями. Рабочая длина волны коммутатора от 1520 до 1580 нм. Коммутатор имеет длину 1,3 мм при ширине 160 мкм. Коэф. контрастности ВКЛ-ВЫКЛ – в пределах (21±2) дБ в диапазоне температур от 16°C до 64°C, поляризационная чувствительность – .
Связанный со строением метод распространения луча и метода конечных разностей использовались для исследования интегрированных оптических ответвителей, использующих секции из искривленных оптических волноводов. Обобщенная не ортогональная система координат введена, которая согласует локальные геометрии структур, приводят к более точному анализу с более крупными ячейками, по сравнению со станд. схемой, экономя т. обр., время вычислений. Разработанный алгоритм легко совместим со станд. схемами. В качестве примера приведены результаты исследования 2- и 3-мерных направленных волноводных ответвителей с искривлениями.
Рассмотрена эффективность спектрального мультиплексирования и кодирования длины волны в устройстве связи, использующем волноводную дифракционную решетку на входе. Устройство связи сконструировано т. обр., чтобы оно имело отклик на определенную длину волны в дополнение к станд. функциям ввода падающего луча, напр., из оптического волокна в планарный волновод. Представлены 2 опытных образца, изготовленных в InP волноводе, в которых в 1-м случае осуществляется спектральное мультиплексирование, а во 2-т – кодирование.
Предполагается, что оптические волокна с сердцевиной из чистого кварца и с высоким содержание OH будут наилучшей средой передачи в видимом и УФ диапазонах, обеспечивая относительно низкое затухание и высокая стабильность мощности. Представлены результаты систематических исследований оптических волокон с кварцевой сердцевиной и легированной фтором оболочкой, выполненных по MCVD технологии. Сердцевина волокна была модифицирована с помощью легирующих примесей. Приведены характеристики волокон.
Оптические волокна могут подвергаться циклическим мех. воздействиям в частотном диапазоне от нескольких Гц в кабелях с воздушной подвеской до кГц из-за вибраций в машинах. Представлены результаты теор. исследования этого явления для хрупких материалов. Описаны характеристики циклической усталости сверхпрочных оптических волокон, как функция амплитуды и частоты мех. воздействия в частотном диапазоне от 0 до 100 Гц. В ранее проводившихся исследованиях частотный диапазон был существенно меньше. Проведенные оценки полученных результатов показали точность предложенного метода оценки циклической усталости.
Рассмотрена история создания сверхпротяженных ВОЛС с большой пропускной способностью. При проектировании таких линий особое внимание уделялось как повышению скорости передачи данных в канале, так и схемам со сверхплотным размещением каналов. Представлен обзор основных технологий, используемых в двунаправленных ВОЛС с плотным размещением каналов. Описаны последние достижения при проектировании сверхпротяженных линий с очень плотным размещением каналов на основе стандартного волокна и волокна со сдвинутой ненулевой дисперсией.
Приведены аналитические оценки расширения импульса и потерь в системе, вызванных изменениями амплитуды спектрально мультиплексированного фильтра. Выведены аналитические уравнения для изменений средней квадратичной ширины импульса, когда гауссовы импульсы проходят через оптический фильтр. Показано, что среднее квадратичное ширины импульса ненадежно измеряет потери системы, а ширина полосы эквивалентного шума играет ключевую роль в определении потерь в системе. Проведенное сравнение аналитических решений с численными результатами показало хорошее совпадение.
С помощью системы УФ-экспозиции изготовлены волоконные решетки Брэгга, центрированные на 1546,1 нм длине волны Брэгга. Решетки были записаны в нагруженном H[2] оптическом волокне с помощью фиксированной 1069,03 нм фазовой маски и излучения 248 нм KrF эксимерного лазера. Дифракционные решетки м. б. использованы в качестве компенсатора дисперсии в 40 Гбит/с системах связи с оптическим мультиплексированием во временной области. Успешно осуществлена компенсация дисперсии и поляризационной дисперсии мод в 120 км оптическом одномодовом волокне типа G652 с помощью 2-х решеток Брэгга с линейной ЧМ для 40 Гбит/с волоконно-оптических систем передачи с оптическим мультиплексированием во временной области.
Т. к. оптическое кольцо является основной топологией в городской кольцевой волоконно-оптической сети связи важно исследовать протокол управления доступом к среде. Отмечено, что разрабатываемые протоколы доступа к среде (МАС) должны обеспечивать высокую пропускную способность, небольшую задержку, быть простыми, устойчивыми и гибкими. Рассмотрены протоколы доступа к среде в городских оптических кольцевых сетях связи. Дана классификация существующих протоколов, полностью проанализированы требования к их характеристикам и атрибутам технологии.
Предложен алгоритм распределенной локализации повреждений в полностью оптических сетях связи. Применение данного алгоритма позволит повысить живучесть сети. Алгоритм предотвращает передачу сигнала между оптическими узлами и т. обр. повреждение м. б. быстро локализовано. Алгоритм м. б. применим к сетям любого размера и любой топологии. Рассмотрены точки обнаружения повреждений в сети и узлах оптической кросс-коммутации.
С введением обобщенной многопротокольной коммутации метки в плоскость общего управления для оптических перекрестных соединений и электрических коммутационных устройств м. б. достигнуто интегрирование протокола межсетевого взаимодействия и сверхплотного спектрального мультиплексирования. Когда потоки IP трафика прямо отображены на оптические каналы без промежуточного слоя с синхронной цифровой иерархией, природа пачек трафика может иметь существенное влияние на характеристики оптического канала. С другой стороны, нелинейные эффекты оптического канала могут также иметь существенное влияние на характеристики на IP уровне. Особое внимание уделено влиянию нелинейностей волокна на характеристики IP трафика.
Для оптических сетей многостанционного доступа с кодовым разделением каналов исследовано множество оптических ортогональных кодов с идеальной авто- и кросс-корреляцией. Представлено семейство совершенно других кодов. При заданных одних и тех же весовых коэф. кодов и их длины размеры новых кодов м. б. увеличены в 10 раз по сравнению с идеальными оптическими ортогональными. Хотя макс. кросс-корреляция новых кодов больше, чем у старых, она все же равна или больше 1. Исследование характеристик новых кодов показало их предпочтение перед оптическими ортогональными кодами при одних и тех же длинах и весовых коэффициентах.
Предложена конструкция перемежителя на основе интерферометра Майкельсона с одним резонатором Gires-Tournois в качестве отражающего зеркала. Представлены результаты эксперим. исследования дисперсии перемежителя при наличии многолучевой интерференции. Приведены графики зависимости дисперсии от длины волны в полосе пропускания. Перемежитель в сочетании с компенсатором дисперсии м. б. успешно использован в высокоскоростных системах оптической связи.
Рассмотрены методы конструирования систем связи с применением излучения ИК диапазона, а в качестве несущей – СВЧ или оптического излучения. Примерами систем с использованием СВЧ излучения являются системы Bluetooth и Home RF. Приведены рабочие параметры обеих систем. Оптические системы связи используют излучение, распространяющееся в свободном пространстве. Достоинством систем с применением СВЧ излучения являются большая дальность связи и возможность перекрытия территории большой площади. Основным преимуществом оптических систем связи является большая широкополосность. Рассмотрены шумовые характеристики оптических систем связи с классификацией источников шумов в закрытом помещении и свободном пространстве. Рассмотрены свойства оптических систем связи с применением источников направленного и рассеянного излучения. Показано, что ключевую роль при выборе системы связи определяют характеристики среды распространения излучения. Большую роль играет выбор оптим. соотношения стоимости и параметров системы.
Представлены результаты исследования влияния флуктуаций длины волны нулевой дисперсии на шумовые характеристики волоконно-оптических параметрических усилителей. Численный анализ показал, что средний коэф. шума волоконно-оптических параметрических усилителей увеличен по сравнению со случаем однородной дисперсии, особенно при работе в режиме сильного усиления. Кроме того, по коэф. шума был определено отношение усиления/коэф. шума, чтобы оценить характеристики усилителя при изменениях условий его работы и профилей дисперсии. Приведена конфигурация усилителя одной накачкой.
Представлены результаты исследования тепловых эффектов в широко подстраиваемых лазерных передатчиках, основанных на интегрированной одночиповой конструкции. Чип содержит лазер с распределенным отражателем Брэгга со стробированной дифракционной решеткой, монолитно интегрированный с полупроводниковым оптическим усилителем и эл.-абсорбционным модулятором. С помощью моделирования и экспериментально оценено тепловое полное сопротивление ребристой структуры. Исследованы тепловые перекрестные искажения между секциями. Разработана модель для моделирования температурного профиля эл.-абсорбционного модулятора и характеристик устройства.