Сети и системы связи

Предложен оптический фильтр, предназначенный для фильтрации, по кр. мере, части одной из 2-х спектральных боковых полос спектра кодированных оптических сигналов. Применение разработанных в оптических системах позволяет увеличить расстояние, на которое м. б. передана информация. Передаваемые сигналы м. б. в формате как в возвратном, так и без возврата к нулю, с модулированной интенсивностью. Асимметричные фильтры позволяют снизить перекрестные помехи от соседних кодированных сигналов. В качестве примера приведена система с плотным спектральным мультиплексированием, использующая разработанные фильтры.

Предложена конструкция устройства для позиционирования оптических компонент, таких как линзы или рефлекторы в оптических системах связи. Позиционирование осуществляется с помощью адаптивной опоры, которая связана с оптическим компонентом на одном конце и закреплена в статическом состоянии на др. конце. Адаптивная опора содержит гибкий опорный элемент, на котором смонтировано множество пьезоэл. элементов. В ответ на различные напряжения, приложенные к выбранным пьезоэл. элементам определяется положение гибкого элемента. 6 ил.

Патентуется усовершенствованная конструкция соединительного узла, который способен обеспечивать незатрудненное пассивное соединение источника света или оптического приемника с оптическим волноводом (таким, как, напр., волоконно-оптический кабель или жгут оптических кабелей). Предлагаемая конструкция узла эл.-опто-мех. соединителя отличается уменьшенным уровнем вносимых потерь и пониженной аберрацией света. Устройство обеспечивает надежное сопряжение, которое удовлетворяет жестким требованиям использования в спец. средах (таких, как, напр., под водой или в газах, способных повреждать источник света) и при циклических (200°C) температурах и т. п. 19 ил.

Предложен способ соединения 2-х наборов оптических волокон, каждый в виде полосы, содержащей по 12-параллельно идущих, разделенных щелями по 30-100 мкм и склеенных между собой волокон. Ширина подобной полосы может лежать в пределах 6,38±0,29 мм при высоте 0,290±0,03 мм. Периодически отдельные оболочки волокон метятся разным цветом. Блоки по-парно склеиваются, обматываются тонкой оплеткой и сушатся УФ-лучами.

Предложен метод стоксовского-антистоксовского рамановского усиления в оптическом волокне, основанный на идеальной антистоксовской генерации в среде, демонстрирующей изменения нелинейности 3-го порядка вдоль направления распространения. Методом численного моделирования получены условия согласования фаз при различных интенсивностях накачки. Рассчитано влияние длин слоев на интенсивность накачки. Теоретически показано, что м. б. получен коэф. стоксовского-антистоксовского усиления >10 дБ. Предложена аналитическая модель стимулированного рамановского усиления с квазифазовым согласованием в кварцевом волокне, которая позволяет значительно сократить время расчета.

Предложена конструкция оптического волокна со сдвинутой дисперсией для 1.55 мкм диапазона. Волокно имеет низкие потери и слабый градиент дисперсии. Область сердцевины состоит из 2-х частей – одна сильно легирована GeO[2], а другая состоит из чистого SiO[2] стекла. Сердцевину окружает оболочка с множеством отверстий, расположенных вдоль всего оптического волокна. Отверстия расположены не произвольно, а составляют гексогональную структуру. 9 ил.

При обработке изолированного оптического волокна используется приспособление, укрепленное на шинах. Один конец волокна фиксируется между 2-мя щеками. Остальная часть проходит по центру приспособления через нож для снятия изоляции, опираясь на держатель и кольцевую опору с небольшим зазором. Положение волокна определяется местом закрепления держателя во время снятия изоляции с отрезка волокна или его раскалывания перпендикулярно оси волокна. Параметры приспособления выбраны т. обр., чтобы обеспечить “вытягивание” волокна из отрезанной части изоляции. Устройство позволяет соединять отдельные участки волокна.

Предложено приближенно-аналитическое решение сопряженной задачи теплообмена, которое содержит реальные зависимости от управляемых теплофизических параметров процесса. Получено аналитическое выражение толщины осевшего слоя частиц из парогазовой фазы для переменного теплового потока в рамках расширенной конвективной модели MCVD-технологии. Установлены новые зависимости неоднородности показателя преломления оптического световода, возникающие вследствие особенностей гидродинамики континуума при осаждении. Рассмотрено влияние теплофизических параметров на неоднородность показателя преломления. Предложена оригинальная программа для численного моделирования процесса получения заданного профиля показателя преломления световода. На основании предложенной модели проведены исследования по оптимизации теплофизических параметров.

Предложены и продемонстрированы микроволновые волоконно-оптические линии бегущей волны. Структура электрически эквивалентна микроволновому усилителю бегущей волны, в котором транзисторы заменены отдельными элементами волоконно-оптической линии, используя пары ЛД-ФД. Это приводит к 2-м структурам передающей линии, которые периодически нагружаются ЛД и ФД, соответственно, и присоединяются друг к другу решеткой волокон. Для демонстрации концепции была построена 3-мерная линия с использованием коммерчески доступных компонентов. Приведены структурная схема и характеристики линии.

Продемонстрирована работа без ошибок испытательного стенда для оптической сети многостанционного доступа с кодовым разделением с 7-ю одновременно работающими пользователями. Распределение нагрузки осуществлялось в 2-х временных интервалах с пропускной способностью 10 Гбит/с/пользователя. В разработанной схеме устранено отрицат. влияние многоабонентской интерференции. При передаче использовался метод временного расширения спектра с кодированием фазы (SPECTS).

Представлен обзор современных работ по созданию многоканальных параллельных оптических межсоединений. Основное внимание уделено межсоединениям для связи значительного числа каналов (>1000) и имеющих быстродействие >1 Гбит/с на каждый канал. Обсуждаются современные требования к характеристикам данных устройств связи оптических каналов, требования к используемым приемникам и передатчикам оптического излучения. Рассматриваются различные топологии соединителей. Уделено внимание проблеме рассогласование узлов устройства и допустимым допускам. Отдельно выделена задача сборки устройств и упаковки в отдельный модуль. Также затрагиваются коммерческие вопросы, себестоимость устройства и его узлов.

Сообщается, что в последнее время ряд западноевропейских фирм, специализирующихся в области прокладки волоконно-оптических систем со средней протяженностью трактов уделяет значительное внимание вводу в строй систем связи с подвеской оптических волокон на опорах ЛЭП. Достоинством таких систем связи является значительное уменьшение расходов на прокладку систем связи и относительно простой доступ к существующим ЛЭП. Основной проблемой является подавление помех различных типов. Приведена классификация помех и указаны способы борьбы с ними. Рассмотрены особенности протоколов для систем связи указанного типа.

На основе теории конечных полей Галуа предлагаются сигнатурные коды, являются расширением и модификацией кодовых последовательностей простых чисел. Исследуются авто- и взаимо-корреляционные свойства этих кодов. Показано, что макс. значения боковых выбросов авто- и взаимо-корреляционных функций равны 1. Это позволяет существенно улучшить характеристики оптической системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (OCDMA).

Обсуждаются задачи эксплуатации волоконно-оптических сетей с коммутацией пачек (или вспышек – bursts) и предлагаются основы решения этих задач. В качестве основных выделены след. 4 функции эксплуатации и техн. обслуживания: функция завершения пачки, функция передачи пачки, функция коммутации и функция маршрутизации и управления коммутацией. Обсуждаются особенности эксплуатации и техн. обслуживания рассматриваемых волоконно-оптических сетей. Предлагается архитектура системы эксплуатации и техн. обслуживания и исследуются ее функции.

В разработанном алгоритме поиска оптим. полусветового пути в пассивной оптической сети связи учитываются ее основные характеристики, что позволяет находить оптим. решения как с т. зрения оптим. использования длин волн на соединениях, так и их преобразования в узлах, так и с т. зрения равномерности распределения нагрузки в сети. Данный алгоритм м. б. использован при определении оптим. путей планировании сети со статическим распределение полностью оптических и оптоэлектронных путей и при решении задач динамической маршрутизации.

Многоадресное соединение по сети связи (в том числе Интернет) представляет собой процесс обработки заявки на групповую связь с выбором многоадресного дерева, удовлетворяющего требованиям к качеству обслуживания в смысле ширины полосы и задержек из конца в конец. Предлагается новый класс эвристических методов выбора маршрутов многоадресных соединений в сетях с разделением каналов по длине волны. Предлагаются методы построения дерева участков оптических путей между источником и группой узлов назначения. Особенность метода состоит в распределении стоимости установления многоадресного соединения по пути передачи с учетом задержек, преобразований длин волн и обработки в промежуточных узлах.