Сети и системы связи

Разработан компактный и надежный модуль на ЛД, который м. б. использован для накачки Nd:YAG лазеров для оптических межспутниковых линий связи. Для повышения надежности системы в модуле используется 2 ЛД и делитель луча по состоянию поляризации. Для обнаружения повреждений применяется встроенный ФД. Исследована эффективность связи и точность монтажа компонентов ЛД. Система пассивного охлаждения выбрана из-за того, что в космосе непригодна жидкостная система. Приведены характеристики модуля и рассмотрена его мех. конструкция.

Предложена новая схема цифровой хаотической системы связи, использующей решетку из передатчиков/приемников, которые состоят из 2-х самопульсирующих ЛД, напр., ЛД приемника и ЛД передатчика. Часть выхода ЛД передатчика инжектируется в соотв. ЛД приемника, который принимает кодированный хаосом сигнал. Нейтральный светофильтр помещается после каждого ЛД передатчика для управления количеством переданного оптического излучения, а затем инжектированного в соотв. ЛД приемника. Результаты проведенного численного исследования показали, что засекреченность передачи в такой системе связи выше, чем у стандартных схем, создающих хаос.

В ИК беспроводных системах связи необходимо размещать не отображающий оптический концентратор на фронтальной поверхности планарного PIN ФД, чтобы получить большую оптическую мощность, что в результате приводит к более высокому эл. отношению С/Ш. Вводимые лучи, которые имеют различные направления относительно оси концентратора, будут усилены с разными коэф. усиления, а следовательно изменится и импульсный отклик канала по сравнению с простой планарной системой PIN детектора. Поле зрения концентратора сильно влияет на характеристики системы. Исследовано влияние формы концентратора на импульсный отклик ИК беспроводного канала внутри помещения.

Разработана одночиповая оптическая подсистема с размерами 3,5 мм*3 мм*0,6 мм с использованием интеграции подстраиваемого лазера с оптическим переключателем с помощью технологии микроэл.-мех. систем. Рассмотрены возможности использования подсистемы в реконфигурируемых оптических мультиплексорах ввода/вывода и преобразователях длины волны. Скорость подстройки системы между различными спектральными каналами .

Проведен анализ характеристик передачи и представлены обобщенные формулы передаточных функций для спектральных мульти-/демультиплексоров с 1*N каналами на резонаторах из 3-х вертикально связанных микроколец, основанных на Si. Результаты моделирования показали, что устройство может демультиплексировать 8 различных длин волн вблизи центр. длины волны 1550,918 нм с разнесением длин волн ЭКВИВ1,6 нм. 3 дБ ширина полосы устройства ЭКВИВ0,28 нм. Его вносимые потери .

Проведен анализ с применением метода момента потерь, вызванных поляризационной зависимостью, для спектрального демультиплексора на вытравленной дифракционной решетке, покрытой металлом. Численные результаты показали, что потери, вызванные поляризационной зависимостью, вытравленной дифракционной решетки типа покрытой металлом в основном вызваны влиянием заштрихованными фасками, которые создают часть мощности, преломляющей к дифракции более низкого порядка. Придавая заштрихованным фаскам определенную шероховатость можно улучшить потери демультиплексора, вызванные поляризационной зависимостью.

Предложен оптический интерфейс с уплотнением каналов по длине волны. Продемонстрирована его способность вводить и выводить длину волны в спектрально мультиплексированные каналы системы радио-по-волокну, разнесенные на 25 ГГц, и предоставлять возможность повторного использования длины волны, что устраняет необходимость в источнике оптического излучения в базовой станции. Предложенный интерфейс реализован путем использования многовыводного оптического циркулятора в сочетании с многорежекторными фильтрами на волоконных решетках Брэгга. Экспериментально продемонстрирована работа интерфейса. Приведены результаты моделирования.

Предложена новая схема модуляции с высокой эффективностью использования спектра, использующая квадратные временные импульсы при ортогональном спектральном мультиплексировании. Эксперим. результаты показали значительное уменьшение потерь, вызванных межканальными линейными перекрестными искажениями по сравнению с гауссовским форматом модуляции без возврата к нулю. Предложенная технология позволяет получить макс. эффективность использования спектра ЭКВИВ1 бит/с/Гц. Результаты моделирования и эксперим. работы подтвердили ожидавшиеся характеристики. Исследуемые методы м. б. использованы при проектировании систем с плотным спектральным мультиплексированием и высокой эффективностью использования спектра.

Предложен и исследован простой способ управления переходными процессами в скоростном усилителе на легированном эрбием оптическом волокне в сетях с коммутацией оптических пачек. Продемонстрировано 6-дБ уменьшение переходного процесса в 10-Гбит/с волоконно-оптической системе длиной 80 км с уплотнением каналов по длине волны с 3-мя усилителями. С помощью моделирования показано, что способ м. б. использован на первом усилителе в линии.

Предложена оптическая система связи в свободном пространстве, в которой принятая мощность на принимающем оптическом волокне уменьшается путем юстировки переданного оптического луча и/или принимающего оптического волокна относительно друг друга, когда достигается определенный порог мощности. Такое уменьшение мощности достигается путем либо увеличения поперечного сечения переданного луча относительно принимающего телескопа, либо, альтернативно, перемещением принимающего волокна, т. обр., увеличивается поперечное сечение принимаемого луча, падающего на принимающее оптическое волокно. 4 ил.

Показано, что при использовании в качестве источника рентгеновского излучения лазера на F[2] с рабочей длиной волны 157 нм плотность энергии излучения, при которой в оптическом волокне производится запись решеток брэгговских отражателей не превосходит 5 Дж/см{2}, что практически на два порядка ниже значения соответствующего параметра при записи решеток брэгговских отражателей с использованием эксимерных лазеров.

Представлен полностью интегрированный SONET OC-48 (2,488/2,666 Гбит/с) приемопередатчик, выполненный по станд. цифровой CMOS-технологии и предназначенный для широкополосных волоконно-оптических сетей связи. Разработана методика проектирования, которая м. б. совмещена с CMOS-технологий, что позволяет получить такие характеристики устройств, которые превосходят требования протокола SONET, и существенно снизить рассеяние мощности, достичь более высокого уровня интегрирования и упростить процесс изготовления по сравнению с др. технологиями.

Предложен усилитель, содержащий оптическое волокно, легированное редкоземельными элементами, устройство для повышения или понижения температуры оптического волокна, устройство контроля температуры. Посредством контроля температуры волокна с использованием датчика температуры, термисторов, элементов Пельтье осуществляется управление величинами коэф. усиления для отдельных каналов усилителя, входящего в состав системы связи с уплотнением каналов по длине волны.

Представлены результаты исследования эффективности и возможности применений полностью оптической обработки сигнала с помощью оптических волокон с высокой нелинейностью и сдвинуто дисперсией. Прозрачность и одновременная обработка многоканального спектрально мультиплексированного сигнала является основой будущих волоконно-оптических процессоров. Экспериментально показано с помощью такого волокна одновременное преобразование длины волны 32*10 Гбит/с спектрально мультиплексированного сигнала с помощью четырехволнового смешения, полностью оптическая 3R регенерация 2*20 Гбит/с спектрально мультиплексированного сигнала с помощью нелинейного петлевого зеркала и одновременное восстановление 20*20 ГГц спектрально мультиплексированных оптических синхроимпульсов излучением с непрерывным спектром.

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.

Предложен полный анализ работы сверхскоростной регулируемой параллельной оптической ЛЗ. На основе полученных результатов предложена и экспериментально исследована обобщенная структура с последовательно-параллельным включением оптических ЛЗ, которая обеспечивает более высокую степень масштабируемости по отношению к числу временных интервалов. ЛЗ использует эл.-оптический модулятор и полностью волоконную задерживающую решетку. Рассмотрены технологии измерения 2-х наиболее важных характеристик такой ЛЗ – скорости подстройки и потерь оптической мощности.