Сети и системы связи

Структурированная кабельная проводка в общем случае образуется совокупностью стандартных линий, организационно относящихся к уровням горизонтальной и магистральной подсистем. Основополагающий принцип построения структурированной кабельной системы предполагает наличие у этих систем объектов стандартизированных интерфейсов, что существенно упрощает соединение отдельных линий друг с другом в процессе формирования тракта. Представлены разновидности оптических адаптеров шнурового и корпусного типа и их эл. аналоги. Подробно рассмотрены переходные розетки, адаптеры на обнаруженное волокно, FM-адаптеры, аттенюаторы, терминаторы и вилки-перемычки.

Предложена для работы в режиме полностью оптического преобразования длины волны 2-каскадная конфигурация полупроводникового оптического усилителя в топологии распространения в противоположных направлениях. Отличительной особенностью предложенного метода является возможность получения преобразованного сигнала одновременно с помощью инвертированного и не инвертированного сигнала. Продемонстрирована возможность полностью оптического не инвертированного преобразования длины волны, обеспечивающего коэф. экстинкции >7 дБ в пределах широкого диапазона длин волн.

Рассмотрены вопросы применения разработанных оптоэлектронных преобразователей для построения системы резервирования трактов по участкам ОУП-ОУП, а также возможности их использования для организации ответвлений от магистрали и пост. волоконно-оптических вставок значительной протяженности. Основным критерием оценки проведения плановых и внеплановых ремонтно-восстановительных работ является время восстановления связи на участке повреждения или достижения высоких значений коэф. готовности. Рассмотрены мероприятия, используемые на практике, направленные на сокращение времени восстановления работоспособности трактов. Приведено оборудование для этих мероприятий.

Описан адаптивный выравниватель дисперсии, который использует монитор линейной ЧМ, вызванной асинхронной дисперсией. Детально рассмотрены результаты эксперим. исследований при скорости 160-Гбит/с. Устройство успешно выравнивает изменения дисперсии в 40°C диапазоне температур (от 5°C до 45°C) и градиент дисперсии 80-км волокна со сдвинутой дисперсией. Применение эквалайзера позволяет существенно улучшить характеристики 160-Гбит/с волоконно-оптических систем передачи.

Предложенный модуль с регулируемой поляризационной дисперсией мод 2-го порядка состоит из перем. линии диф. групповой задержки (изменения от тау{min}[variable] до тау{max}[variable]), контроллера состояния поляризации и сегмента оптического волокна с высоким двулучепреломлением с величиной диф. групповой задержки тау[fixed]. Для описания системы использовалась переходная матрица Мюллера. По результатам моделирования построено 2 модуля. Приведены результаты измерения их характеристик. Рассмотрены перспективы использования модулей в высокоскоростных оптических системах связи.

Изготовлен 1,55 мкм преобразователь длины волны с интерферометром Майкельсона, не чувствительный к изменениям состояния поляризации. Преобразователь состоит из двухканального преобразователя размера пятна, интегрированного с полупроводниковым оптическим усилителем на подложке планарной оптической ИС. При использовании данного преобразователя в волоконно-оптических сетях связи с плотным спектральным мультиплексированием осуществлено селективное преобразование длины волны при 2,5 Гбит/с скорости передачи оптических пакетов от ЛД с резонатором Фабри-Перо.

Сравнение результаты, полученных в результате теор. и эксперим. исследований плотности спектральной мощности оптической интенсивности в оптических линиях с РЧ модуляцией, показало их хорошее согласование. Приведена структурная схема эксперим. установки, в которой используется интерферометрическая система. Исследовано влияние характеристик ЛД с распределенной ОС и прямой модуляцией на преобразование фазового шума в шум интенсивности.

Реализован на практике полупроводниковый интегрированный оптический цифро-аналоговый преобразователь, состоящий из входного и выходного ответвителей с многомодовой интерференцией и однобитовой ЛЗ. Небольшая кривизна изгиба приводит к большой разнице в показателях преломления, что позволяет использовать ЛЗ длиной ЭКВИВ1 см для 10 Гбит/с оптических меток. Время задержки одного бита ЭКВИВ100 пс для 10 Гбит/с меток. Генерированы 4-уровневые аналоговые выходные сигналы для 2-битовых оптических меток. Разработанное устройство м. б. использовано в сверх высокоскоростных оптических сетях связи.

Представлены результаты эксперим. исследования времени восстановления поглощения и характеристик перекрестной ФМ эл-абсорбционного модулятора на квантово-размерной структуре. Продемонстрировано безошибочное функционирование преобразователя длины волны, использующего эл.-абсорбционный модулятор на квантово-размерной структуре в интерферометрической конфигурации с задержкой, при скорости 80 Гбит/с. Приведена структурная схема эксперим. установки для преобразования длины волны. Проведено сравнение характеристик модулятора на квантово-размерной структуре и объемного модулятора.

Продемонстрировано применение сверхскоростной технологии формирования импульсов для эксперим. широкополосной компенсации поляризационной дисперсии мод всех порядков. Поляризационная дисперсия мод обрабатывается как произвольные изменения состояния поляризации и фазы в зависимости от длины волны. Два формирователя импульсов применяются последовательно друг за другом для компенсации поляризационного и фазового спектра независимо. Описаны результаты компенсации для субпс импульсов (14 нс ширина полосы вокруг 1550 нм), которые аномально расширены до более, чем 2 пс под воздействием поляризационной дисперсии мод. Предложенная схема компенсации м. б. использована в волоконно-оптических сетях связи.

Предложена новая схема преобразования длины волны с диф. перекрестной модуляцией состояния поляризации, использующая дополнительную задержку двулучепреломления для улучшения характеристик станд. перекрестной модуляции состояния поляризации. Результаты моделирования и эксперим. данные подтвердили возможность достижения предсказанных характеристик. С помощью предложенной схемы время нарастания улучшилось на >300%, время спада на ЭКВИВ50% и увеличение коэф. экстинкции составило ЭКВИВ9%. Приведена конфигурация преобразователя длины волны, основанного на диф. перекрестной модуляции состояния поляризации.

С помощью очень простой схемы осуществлено 40 Гбит/с полностью оптическое восстановление синхроимпульса. В схеме использовались сверхточный фильтр Фабри-Перо с низкими потерями и полупроводниковый оптический усилитель, действующий как амплитудный эквалайзер. Восстановленный синхросигнал показал большой диапазон синхронизации, слабые флуктуации амплитуды и ограниченное временное дрожание. Приведены структурная схема эксперим. установки и характеристики выделенного синхросигнала. Разработанная схема выделения синхросигнала м. б. использована при построении оптических сетей связи.

Предложена новая схема для поляризационно нечувствительного восстановления оптического синхроимпульса, в которой предварительно создается сигнал данных на стороне передатчика. Поляризационная нечувствительность реализуется путем создания состояний поляризации 2-х каналов ортогонально при 2-м этапе оптического мультиплексирования во временной области. 38-ГГц оптический синхроимпульс был восстановлен из входящего потока данных с помощью многосекционного ЛД с пассивной синхронизацией мод. Результаты исследований показали, что характеристики восстановленного 38-ГГц синхроимпульса чрезвычайно чувствительны к состоянию поляризации входящих данных.

Устройство содержит четвертьволновую пластину, оптическая ось которой ориентирована в направлении плоскости поляризации входного излучения или повернута на 90° по отношению к указанному направлению. Устройство содержит также перем. фазовращатель, оптическая ось которого повернута на 45° по отношению к оптической оси четвертьволновой пластины. Фазовращатель используется для создания перем. сдвига фаз между компонентами поляризованного излучения параллельными или перпендикулярными оптической оси. На выходе формируется излучение с круговой или эллиптической поляризацией, а также с линейной поляризацией. Вращение плоскости линейной поляризации происходит в соответствии с величиной фазового сдвига. 15 ил.

Предложена и продемонстрирована подстраиваемое преобразование длины волны пс-импульсов, основанное на генерации генерацию суммы и разности частот. В разработанной схеме преобразования используется волоконный кольцевой лазер, включающий волновод на ниобате лития с период. полярностью (PPLN) и 2 параллельно размещенные подстраиваемые фильтры. Использовался импульсный оптический сигнал с 40-ГГц частотой следования и 1,57-пс шириной импульса. В преобразователе не требуются источники внешней накачки и управляющего излучения. При соотв. подстройке фильтров для изменения длин волн накачки лазера и управляющего излучения можно получить гибкое преобразование длины волны от изменяемой длины волны входных сигналов.

Восстановлены в реальном времени данные в формате квадратурной фазовой манипуляции после передачи с помощью станд. лазеров с распределенной ОС и цифрового синфазного и квадратурного приемника. Получены характеристики, сравнимые с характеристиками при прямом исправлении ошибок, при 800 Мбит/с после передачи по оптическому волокну длиной 63 км. Получено автогомодинное функционирование без ошибок с лазером на внешнем резонаторе. Приведена структурная схема эксперим. установки. Разработанная схема восстановления данных м. б. использована в ВОЛС большой протяженности.