Сети и системы связи

Экспериментально продемонстрированы улучшенные статические и динамические характеристики полностью оптического 2R регенератора, основанного на интерферометре Маха-Цендера с полупроводниковыми усилителями с фиксированным усилением. Установлено, что характеристики оптического разрешения с регулируемым порогом разрешения имеют практически цифровой вид. Сильное подавление шума при логическом “0″ и значительное улучшение коэф. экстинкции получены даже для очень плохого входного сигнала с низким коэф. экстинкции при скорости передачи бита ЭКВИВ2488 Гбит/с.

Описаны результаты моделирования и эксперим. исследования нового вида полностью оптического 2R (усиление и восстановление формы волны) регенератора. Обыкновенное четырех-волновое смешение добавляется внутри оптического волокна с частично сдвинутой дисперсией. Это может создать копии входного сигнала 2-й параллельно распространяющейся вспомогательной несущей даже, если ее состояние поляризации ортогонально состоянию поляризации накачки. Результаты тестирования на уже развернутом оптическом кабеле показали улучшение 2R функции и возможности преобразования длины волны.

Представлены результаты исследования характеристик 2R (переусиливающего и изменяющего форму импульсов) оптического регенератора состоящего из насыщенного поглотителя, оптического волокна с высокой нелинейностью и оптический полосовой фильтр. Приведена структурная схема регенератора. Численными методами исследовано улучшение характеристик передачи квазилинейного импульса с высокой дисперсией и снижение помех при передаче, вызванных поляризационной дисперсией мод при использовании регенератора.

Предложены аппаратура и способ 3R регенерации цифровых оптических сигналов. В рассмотренной структурной схеме регенератора модулятор (предпочтительно эл.-абсорбционного типа) приводится в действие эл. синхроимпульсом, синхронизированным с оптическими входными импульсами (предпочтительно с помощью контроллера по петле фазовой синхронизации). Такой модулятор размещается после 2R регенератора и принимает сигнал с его выхода. 8 ил.

Предлагается использовать оптический 2R регенератор, основанный на полупроводниковом насыщенном поглотителе, в эксперим. установке для 20 Гбит/с магистральной передачи. Приведена структурная схема эксперим. установки. В передающей петле осуществлялось управление дисперсией и эмулированное уплотнение каналов по длине волны, и использовались “станд.” 50% сигналы в формате с возвратом к нулю. При уменьшении разнесения каналов с 200 до 50 ГГц оптический 2R регенератор гарантирует коэф. добротности на расстоянии ЭКВИВ9000 км 14,5 и 11,2 дБ, соответственно.

Предложен и экспериментально исследован новый полностью оптический регенератор на основе волокна, в котором сдвиг длины волны, вызванный перекрестной ФМ в оптическом волокне со сдвинутой дисперсией и высокой нелинейностью используется для дискриминации уровня. Регенерация 10-Гбит/с оптического сигнала при использовании предложенной схемы улучшило Q-фактор на 1,8 дБ. Схема показала стабильность в работе и устойчивость к изменениям условий окружающей среды. Рассмотрена конфигурация схемы и принцип ее функционирования.

Предложено использовать сверхскоростной оптический 2R регенератор на полупроводниковом насыщенном поглотителе в одноканальных и спектрально мультиплексированных сверхпротяженных (7500 км) системах передачи с 5-ю 40 Гбит/с каналами, разнесенными на 200 ГГц. Приведена структурная схема эксперим. установки, в которой осуществляется передача оптических сигналов в формате с возвратом к нулю со скоростью 40 Гбит/с в волоконно-оптической петле с управляемой дисперсией. Разработанный регенератор м. б. использован в подводных системах связи с уплотнением каналов по длине волны.

Предложен способ регенерации сигналов, (напр., с помощью диода, включенного в оптический тракт передачи данных и преобразующего их в эл. сигналы с последующим обратным преобразованием в оптические сигналы). Предусмотрено устройство для возврата тактового сигнала регенерируемых данных. В целях корректности регенерации данных в широкополосной области устройства тактовый сигнал изменяется т. обр., чтобы сигнал автоматически согласовывается со скоростью передачи бита информации.

Предложена концепция для полностью оптической регенерации сигнала с дифференциальной фазовой манипуляцией, которая уменьшает временное дрожание амплитуды и сохраняет фазовую информацию. Рассмотрена конфигурация для регенерации оптических сигналов, основанная на расширении спектра автомодуляции фазы. Выведены условия для регенерации сигнала с дифференциальной фазовой манипуляцией. Предложена конфигурация, основанная на перекрестной ФМ. Методами численного моделирования подтвердили полученные результаты. Приведены характеристики регенерации сигнала с дифференциальной фазовой манипуляцией.

Предложена упрощенная (без ФМ) схема оптического регенератора типа черного ящика, соответствующее нелинейное распространение используется для повышенной регенерации. С применением полуаналитической модели оптимизированы волоконно-оптическая система передачи и входной сигнал. Экспериментально показана возможность передачи на большие расстояния оптических солитонов с управляемой дисперсией без ошибок со скоростью 40 Гбит/с с высокой толерантностью к параметрам оптических регенераторов. Приведены конфигурация системы и ее параметры.

Предложена новая полностью оптическая технология регенерации во временной области с помощью нелинейного расширения и выравнивания импульса в оптическом волокне с нормальной дисперсией и последующего разрезания во временной области с помощью амплитудного модулятора (или устройства с похожей функцией). С применением предложенного подхода получено существенное подавление временного дрожания для оптических сигналов, искаженных дрожанием. Приведена структурная схема регенератора, который м. б. использован в высокоскоростных сверхпротяженных волоконно-оптических системах и сетях связи.

Представлены результаты исследования свойств полностью оптического 2R регенератора, основанного на четырехволновом смешении в полупроводниковом оптическом усилителе. Регенерация основана на нелинейной передаточной функции четырехволнового смешения. Исследованы условия работы регенератора. Волоконная решетка Брэгга используется, чтобы устранить скоростные ограничения полупроводникового оптического усилителя, вызванных ограниченными динамиками носителей. Результаты моделирования показали удовлетворительные характеристики регенератора при скоростях .

Представлена основанная на нелинейном оптическом петлевом зеркале схема 2R-регенератора, способного регенерировать оптические сигналы, модулированные в фазочувствительных форматах модуляции. В станд. нелинейном оптическом петлевом зеркале флуктуации амплитуды сигнала преобразовываются во флуктуации фазы. Поэтому такая схем ане пригодна для регенерации сигналов, модулированных в форматах, таких как относит. фазовая манипуляция или дуобинарном. Представлена усовершенствованная схема нелинейного оптического петлевого зеркала для 2R-регенерации. В качестве примера работы устройства рассмотрена регенерация сигнала в формате относит. фазовой манипуляции с возвратом к нулю.

Представлен “оптически синхронизированный″ 3R регенератор (ОС-3R), сохраняющий длину волны данных и логику. Конструкция регенератора основана на 2-х полупроводниковых компонентах, позволяя уйти от дорогих и больших оптических усилителей на легированном эрбием волокне. Приведены структурная схема регенератора и его характеристики. Характеристики продемонстрированы путем анализа глазковой диаграммы. Измерения вероятности возникновения однобитовой ошибки при скорости 40 Гбит/с показали – 3,5 дБ отрицат. потери для сильно испорченных сигналов.

Результаты измерений и численного моделирования повторно усиливающего и восстанавливающего форму (2R) регенератора показали наличие функции передачи мощности с крутыми фронтами с подстраиваемым порогом. Порог м. б. подстроен более, чем на 6 дБ с помощью простого управления напряжением обратного смещения поглощающей секции. Устройство состои из полупроводникового волновода с попеременно расположенными усилителем и поглощающими секциями, использующими активный материал с квантовыми ямами. Ступенчатые нелинейности функции передачи получаются благодаря последовательному соединению нескольких секций.

В предложенной системе регенерации оптического сигнала флуктуации интенсивности сигнала на высоком и низком уровнях подавляются нелинейностью входных/выходных оптических характеристик на 1-ом и 2-м преобразователях длины волны, соответственно. Проведенные эксперим. исследования подтвердили регенерационную способность каскадированных систем. Приведена структурная схема эксперим. установки для измерения входной/выходной характеристик и коэф. ошибок предложенной системы.