Сети и системы связи

С помощью теории супермод исследованы симметричные X-ответвители. Приведены ограничения для распространения без потерь. Установлены простые аналитические аппроксимации для общей накопленной разности фаз супермод, что позволяет рассчитать коэф. связи произвольных симметричных X-ответвителей. Установлено хорошее согласование между результатами, полученными с помощью предложенного метода, и данными, рассчитанными с помощью метода распространения луча. Исследовано влияние некоторых параметров конструкции на коэф. связи. Благодаря простоте структуры, X-ответвители могут найти широкое применение в высокоскоростных сетях связи.

Исследованы характеристики динамической коммутации в коллинеарных акустооптических устройствах волноводного типа. Результаты проведенных исследований м. б. использованы при построении матричных коммутаторов, селективных по длине волны и маршрутизаторов в оптических сетях связи с уплотнением каналов по длине волны. Преимуществом разработанного устройства является возможность одновременного управления для нескольких длин волн в диап. >100 нм. Приведены результаты эксперим. исследования оптической фильтрации. Исследованы возможности создания оптим. высокоэффективной конструкции.

Разрабатывается соединитель для связи волоконно-оптических лент. Волокна лент распределяются по дорожкам, выполненным на подложках в виде V-образных канавок. Подложки собираются в виде стопы и вкладываются в общий корпус. Фиксация подложек производится стержнями, которые вкладываются в спец. пазы. Выступающие стержней м. б. использованы для закрепления соединителя в корпусе внешнего устройства.

Предложена робастная методология для точного модального анализа трехмерных диэл. волноводов с помощью метода конечных разностей во временной области (FDTD). Исследовано распространение хорошо известных векторных мод вдоль сильно проводящих прямоугольных волноводов. Собственные решения уравнения векторных волн использовались при моделировании. Установлено, что применение концепции нестанд. FDTD позволяет улучшить точностью и сократить время компьютерных вычислений.

Стимулированное бриллюэновское рассеяние является помехой, возникающей при узкополосной передаче по оптическому связному волокну при высокой мощности лазерного излучения. Для предсказания интенсивности этого явления необходим было провести точное моделирование. Одним из методов управления стимулированным бриллюэновским рассеянием является оптим. проектирование радиального профиля показателя преломления волокна. Выделен и решен общий набор диф. уравнений, который позволяет численно решить усиление спектра стимулированного бриллюэновского рассеяния для произвольного радиально профиля показателя преломления. Смоделированный и измеренный спектр были сравнены для нескольких волокон с сердцевиной, легированной GeO[2].

Сосредоточенные оптические усилители и фильтры помещаются в солитонную систему передачи с управляемой дисперсией, в которой преобразование дисперсии имеет двухступенчатый период. характер. С помощью вариационной процедур выведен набор связанных обыкновенных различных уравнений для определения характеристик системы. С использованием этих уравнений численно исследована стабильность системы. Показано, что улучшение характеристик солитонной системы передачи м. б. получено при оптимизации положения в системе сосредоточенных оптических усилителей.

Описаны результаты измерения потерь, вызванные поляризационной дисперсией мод, в 10-Гбит/с магистральных системах передачи, готовых к развертыванию, с плотным спектральным мультиплексированием. Исследовано влияние автомодуляции фазы и перекрестной фазовой модуляции на потери, вызванные поляризационной дисперсией мод, в системах с плотным спектральным мультиплексированием. Подтверждено, что автомодуляции фазы может подавлять такие потери, а поляризационное рассеяние, вызванное перекрестной ФМ в системах с плотным спектральным мультиплексированием, может уменьшить искажения, вызванные поляризационной дисперсией мод.

С помощью петли рециркуляции измерена нелинейность, вызванная временным дрожанием в наземной волоконно-оптической системе передачи с возвратом к нулю (WDM RZ). Передача осуществлялась на разные расстояния с различной величиной предварительной компенсации. Внутри каждой 600 ГГц полполосы осуществлена передача без ошибок с использованием одной и той же величины предварительной компенсации для всех каналов на всех расстояниях вплоть до 5000 км. Приведена структурная схема эксперим. установки. Проведенные исследования м. б. использованы при проектировании магистральных подводных систем передачи.

Приведена структурная схема эксперим. установки, с помощью которой осуществлена передача данных без потерь в стандарте GSM-1800 и с многостанционным доступом с кодовым и спектральным разделением каналов в системе радио-по-волокну. Передача была осуществлена на 600 км по многомодовому оптическому волокну при использовании недорогих Гбит/с Ethernet компонент, функционирующих на 850 нм длине волны. В качестве передатчика применялся VCSEL лазер, а в качестве приемника p-i-n-ФД. Приведены РЧ характеристики ВОЛС на ЭКВИВ2 ГГц.

Предложена конструкция оптического усилителя, в которой на входе размещается компрессор ширины полосы, а на выходе – ее расширитель, которые сжимают и расширяют полосу спектрально мультиплексированного оптического сигнала. Подобная конструкция позволяет увеличить число спектрально мультиплексированных длин волн и улучить характеристики передачи при спектральном мультиплексировании. Рассмотрена волоконно-оптическая система передачи, использующая данный оптический усилитель.

Предложена новая аналитическая модель, которая собирает данные о зависимостях линии в полностью оптических сетях связи с уплотнением каналов по длине волны в условиях однородной нагрузки и позволяет оценить вероятность блокировки соединения более точно, чем ранее было возможно. Базовая формула зависимости между 2-мя линиями в этой модели отражает степень их близости, степень соединяемости узлов с их помощью и передаваемую ими нагрузку. Результаты тестирования предложенной модели на достоверность показали, что с ее помощью м. б. получены более точные результаты. Приведен пример применения модели на практике.

Маршрутизация и распределение длин волн для встроенной установки многоадресных соединений в реальном времени является трудной задачей из-за динамических изменений пригодности длин волн в линиях, а также с учетом задержки преобразования длины волны в сетях с уплотнением каналов по длине волны (WDM). Кроме того, каждая линия имеет множество оптических волокон, преобразование длины волны осуществляется только в части узлов, а, следовательно, задержкой преобразования не следует пренебрегать. С учетом всего выше сказанного разработан алгоритм распределенной маршрутизации и присвоения длин волн для установки многоадресных соединений в реальном времени.

Описаны схемы мультиплексирования для интерферометрических волоконно-оптических датчиков, построенные на временном разделении каналов (TDM) и их плотном спектральном мультиплексировании (DWDM). Представлены результаты эксперим. исследования опытного образца, смонтированного по одной из архитектур. Исследованы источники шума в системе, динамический диапазон и шумовые характеристики источника излучения на волоконном лазере с распределенной ОС. Показано, что уровень перекрестных искажений находился между -47 и 76 дБ. Отмечено, что предложенные схемы мультиплексирования могут работать при 192 интерферометрических датчиках при передаче информации по 2-м оптическим волокнам при 6-ти длинах волн и фазовом разрешении .

Численное моделирование распространения импульса в нелинейном оптическом волокне, основанное на нелинейном уравнении Шредингера, играет важную роль в проектировании, исследовании и оптимизации оптических систем связи. Предложен метод численного моделирования распространения не линейно стробированного во времени оптического импульса в нелинейном оптическом волокне. Для демонстрации достоверности и точности предложенного метода приведены всесторонний набор результатов аналитического и численного моделирования.