Сети и системы связи

Для многоволновых дуплексных кольцевых волоконно-оптических сетей связи со спектральным разделением каналов предложены новые структуры дуплексных оптических кроссовых соединений, использующих маршрутизатор на дифракционной решетке из массива волноводов и подстраиваемые волоконные решетки Брэгга. В предложенных структурах каждый спектральный канал индивидуально переключается путем подстройки центр. длины волны дифракционных решеток. Экспериментально продемонстрированы возможности кроссовых коммутаторов. Показано, что гомодинные перекрестные искажения составили .

Предложен оптический кабель, в котором оптимизированы форма и размеры камер, в которых в общем корпусе, под наружной оболочкой, размещены оптические волокна. Камеры помещены на периферии корпуса из высококристаллических материалов; в них устранение шероховатость поверхности и внутри они облицованы пластмассой с миним. коэф. поглощения. По центру кабеля проходит цилиндрический стержень, обеспечивающий стабильность кабеля и предотвращающий его растяжение. Наружная оболочка изготовлена из водонепроницаемой пластмассы.

Создано оптическое волокно с теллуритными стеклами, сердцевина которого легирована PbTe квантовыми точками, которое предназначено для использования в сверхскоростных оптических устройствах с высокой нелинейностью. Эти устройства могут работать в окне оптической связи в области 1300 и 1500 нм длин волн. Максимумы затухания оптического волокна зависят от времени нагревания. Подробно рассмотрена технология изготовления разработанных оптических волокон. Проведено сравнительное исследование оптических волокон с сердцевиной легированной и не легированной PbTe квантовыми точками.

Исследованы нелинейные оптические свойства стекла с высоким показателем преломления (n=1,82), которое используется в качестве материала сердцевины в коммерчески доступных волоконно-оптических инверторах, в которых когерентная волоконная лента скручена на 180 градусов для осуществления инвертирования изображения. Оптические волокна в ленте сплавлены в 1 элемент. Исследованы оптические передающие свойства таких инверторов для пс и нс лазерных импульсов. Установлено, что такие устройства могут работать как оптически ограничители.

Представлены результаты эксперим. исследований, проведенных с целью определения зависимости дисперсии и двулучепреломления в волокнах из фотонных кристаллов с высоким двулучепреломлением от температуры. Показано, что в отличии от станд. оптических волокон, где температура вызывает области с мех. напряжением между различными материалами, присутствующими в структуре волокна, волокна из фотонных кристаллов не демонстрируют зависимости от температуры своих свойств благодаря тому, что они изготовлены из материала одной структуры.

Описаны методы получения новых ароматич. полиэфиров (полиарилатов) для оптич. устройств типа оптич. волноводов. Отмечена хорошая прозрачность полиарилатов в видимой области спектра и их высокая термостабильность. Найдено, что они имеют очень низкое двулучепреломление. Обработка пленок полиарилатов для изготовления гребенчатых волноводов проводилась с помощью метода реактивного ионного травления с кислородом. Т. А. Ш..

Исследована способность оптических волокон противостоять повреждающему эффекту эл. разряда в соотношении с мощностью оптического излучения, передаваемого с помощью волокна. Представлено оборудование для тестирования образцов оптических волокон. Рассмотрена зависимость повреждающего пост. тока от уровня мощности передаваемого излучения. Показано, что следует принимать в расчет мощность передаваемого оптического излучения при оценке устойчивости оптических волокон к воздействию эл. разряда.

Предложен новый способ распределения каналов, который позволяет уменьшить отрицат. влияние четырехволнового смешения, сохраняя эффективность использования ширины полосы. Метод состоит из алгоритма дробного распределения длин волн, учитывающего использование параметров с явными отличиями. Предложенная технология позволяет рассчитытать оптим. набор распределений длин волн, где ухудшения, вызванные межканальной интерференцией и четырехволновым смешением минимальны. Моделирование проводилось, чтобы показать значительное улучшение характеристик без необходимости увеличения ширины полосы, которое требуется в др. методам распределения длин волн.

Показана значимость формализации алгоритма синхронного группообразования и последующего мат. моделирования вносимых указателями погрешностей. Предполагается, что существенный вклад в искажение сигнала синхронизации, передаваемого в потоке Е1 и уплотняемого в STM-модуль, вносит вставка низкоскоростных указателей. Для случая временной зависимости случайных процессов отставания сигнала получены мат. выражения для модуля девиации частоты синхросигнала и вероятности ошибки считывания бита синхронизации.

Рассматривается подводная волоконно-оптическая система связи, предназначенная для передачи информации между надводным объектом с сетью подводных. Подводные объекты могут служить для снятия интересующей информации в разных местах придонной области. Отмечается, что независимый контакт надводной платформы с каждым узлом подводной сети дорого стоит. Предлагаются структуры подводных сетей, в которых информация от платформы последовательно распределяется по узлам сети, а информация от узлов сети в обратном порядке направляется к платформе. Мульти- и демультиплексирование сигналов осуществляется промежуточной станцией, расположенной на дне и малоудаленной от узлов сети. Мультиплексирование сигналов м. б. как по времени, так и по длинам волн. 5 ил.

Поскольку волоконно-оптические сети связи растут как в размерах, так и по сложности, возрастает влияние повреждений в ВОЛС. Рассмотрен вариант, когда множество повреждений действуют совместно и последующее повреждение следует перед предыдущим. Для борьбы с влиянием таких повреждений новые средства резервирования м. б. переустановлены после возникновения одного повреждения, так что след возможное повреждение м. б. эффективно устранено. Рассмотрен динамический трафик, где первоначально были разъединены 2 линии и резервированные пути были обеспечены, когда появились запросы на новые соединения.

Предложен новый способ подавления оптического гетеродинного свиста в сети связи с уплотнением каналов по длине волны и доступом на множестве поднесущих (WDM-SCM). Предложенная схема использует последовательность модулированных оптических импульсов, что позволяет увеличить ширину полосы в частотной области. Т. к. шумы гетеродинного свиста обратно пропорциональны оптической ширине полосы биения оптических сигналов, шум, генерированный биениями сигналов последовательности оптических импульсов от нескольких узлов оптических узлов сети, расширяется на большой диапазон частот. Изменение оптических биений слабое т. к. последовательности оптических импульсов от различных узлов сети имеют различную временную задержку импульсов.

Приведены наиболее важные характеристики стандарта 10-гигабитного Ethernet, которые обеспечивают его универсальность: определение наборов типов физ. сред, обеспечивающих передачу по оптическим волокнам на расстояния от очень коротких до 40 км; определение новых эл. интерфейсов, таких как 10-Gbit/sec XAUI; разработка уровня интерфейса к глобальной сети (WIS); расширение ввода/вывода данных управления (MDIO), обеспечивающее углубленную диагностику состояния приемопередатчика. Рассмотрены стандартизованные интерфейсы физ. уровня.

Представлена многопротокольная коммутация меток (MPLS), которая позволит перейти от традиционных АТМ и IP сетей связи к оптическому Интернету след. поколения. Многопротокольная коммутация меток интегрирует управление IP маршрутизацией в 3-м слое с упрощением коммутации 2-го слоя, наследуя все их преимущества и устраняя недостатки. Последние исследования MPLS нагрузки привели к идее объединения MPLS плоскости управления с оптической коммутацией и даже привнести преимущества плотного спектрального мультиплексирования в IP маршрутизаторы.

Многоступенчатые дискретные рамановские усилители с изоляторами в середине, предназначенными для подавления двойного релеевского рассеяния, полностью исследованы при пост. нелинейности. Результаты показали, что достаточно поместить рамановские накачки только в последней ступени. Для большинства условий при использовании 2-х изоляторов можно достичь адекватное улучшение характеристик, в то время как большее число изоляторов только приводит к слабому увеличению оптического отношения С/Ш. Оптим. положение изоляторов не чувствительно к изменениям рамановского усиления, нелинейным фазовым сдвигам и релеевским коэффициентам.

Методом численного моделирования исследован эффект ввода и/или вывода спектрально мультиплексированных каналов в сети, содержащей 3 связанный сосредоточенных рамановских волоконных усилителей. Полученные результаты были проверены экспериментально. Первый усилитель в каскаде имеет усиление, фиксированное с помощью кольцевой конфигурации лазера, и распространяет мощность лазерного излучения через каскад. Усилители состоят из 16 км компенсирующего дисперсию волокна, накачиваемого в противоположном направлении на 1455 нм с помощью рамановского волоконного лазера. Ввод/вывод каналом моделировался с помощью распространения через каскад усилителей оптической мощности от 2-х ЛД.