Сети и системы связи

Рассмотрено 2 вида схем оптических межсоединений на основе спектрального мультиплексирования без оперативного ЗУ для модулей межсоединений с коммутацией множества электронных пакетов. Подробно рассмотрен принцип работы каждого из видов. Предложенные схемы способны поддерживать пропускную способность ЭКВИВТбит/с. Приведены результаты исследования архитектур, компонент и перекрестных искажений, вызванных конечным отношением ВКЛ-ВЫКЛ полупроводникового оптического усилителя.

Приведен краткий обзор материалов и технологии изготовления функциональных элементов микрооптики для систем связи в свободном пространстве, предпочтение отдается оптическим элементам, действие которых основано на дифракции и преломлении оптического излучения. Приведен краткий исторический обзор разработок оптических функциональных элементов для указанной цели. Перспективными материалами считаются GaAs и InP, которые используются для изготовления как пассивных, так и активных функциональных элементов. Широко используется и внедряется технология изготовления устройств в интегральном исполнении. Используются фоторезисты. Рассмотрено применение голографической технологии. Описана технология изготовления решеток микролинз.

Создание квантовой сети является главной целью квантово обработки информации. Сверхпротяженная квантовая связь с высокой точностью воспроизведения является основным препятствием в достижении данной цели. Предложена схема передачи с Гбит/с пропускной способностью по зашумленному каналу без снижения точности. Рассмотрен протокол, пригодный для реализации предложенной схемы с применением существующей в наст. время эксперим. техники.

Как известно, оптимистич. прогнозы по использованию оптики свободного пространства (Free Space Optics) как основы оптич. связи оказались ошибочными, ввиду чрезвычайно сильной зависимости качества передачи от погодных условий. В работе предложено простое параметрич. уравнение для оценки вероятности превышения заданного уровня ослабления оптич. сигнала при его прохождении в атмосфере. Полученное уравнение использовано для сравнения показателей качества передачи в зависимости от расстояния для различных вариантов построения системы, отличающихся стоимостью. Анализ показывает низкий эффект от оснащения системы дорогостоящими средствами адаптивной оптики и слежения. Н. П. Березин.

Предложена и эксперим. исследована атмосферная оптическая беспроводная система связи, основанная на турбо-коде. По результатам исследования помех и шумов оптической беспроводной системы с помощью моделирования исследованы характеристики данной системы. Проведенное сравнение с системой, в которой не использовалось кодирование, показало, что применение турбо-кода позволяет значительно улучшить характеристики системы, поскольку турбо-код компенсирует потери и шумы в линии.

Представлены результаты исследования кремниевого преобразователя частоты с повышением/понижением, основанного на однокаскадной конфигурации из полупроводникового оптического усилителя с эл.-абсорбционным модулятором. Преобразователь предназначен для применения в двунаправленных системах передачи радио по волокну с 60-ГГц полосой. Для преобразования с повышением используется перекрестная модуляция усиления усилителя и фотодетектирование в модуляторе, а для преобразования с понижением нелинейность модулятора. В предложенной схеме как 60-ГГц сигналы гетеродина, так и ИК сигналы оптически передаются от центр. станции к базовой. Исследована эффективность преобразования.

Представлены результаты исследования динамических свойств усиления широкополосного (C+L диапаноза) усилителя на легированном эрбием волокне со структурой серийного производства. Установлено, что изменения сигнала С диапазона (L-диапазона) практически не влияют на спектр усиления L-диапазона (С диапазона), поэтому динамичный контроль усиления м. б. реализован путем тщательного и быстрого управления линейной накачкой путем мониторинга входного сигнала С и L диапазона, соответственно. Приведена структурна я схема эксперим. установки, на которой был продемонстрирован предложенный метод.

Представлены результаты исследования дисперсии и нелинейных эффектов в оптических волокнах. Предложены схемы компенсации дисперсии, использующие компенсирующие дисперсию оптические волокна. Исследовано влияние входной оптической мощности на вероятность возникновения однобитовой ошибки для системы передачи на G.625 одномодовом оптическом волокне. Длина передающего волокна в эксперим. системе составила 375 км при скоростях передачи ЭКВИВ10 и 40 Гбит/с.

Приведены результаты численного моделирования рамановского усилителя на оптическом волокне, накачка которого производится с использованием полупроводниковых лазеров с различными рабочими частотами. Оптимизация системы производится посредством подбора источников накачки с различными спектральными характеристиками. Результатом является создание рамановского усилителя с шириной полосы пропускания 70 нм. Число используемых источников накачки равно 10.

Рассмотрен принцип работы распределенного волоконного усилителя на ВКР. Получено усиление на лямбда=1410 нм при использовании твердотельного лазера в качестве источника накачки с длиной волны излучения 1320 нм и 1-модового оптич. волокна длиной 23 км. Исследовано соотношение между коэф. усиления и эффективной длиной взаимодействия волокна. Показано, что при пиковой мощности накачки 50 Вт и 30 Вт эффективная длина взаимодействия составляет 15,5 км и 10,5 км, соответственно. Проанализировано соотношение между коэф. усиления и мощностью накачки при различных эффективных длинах волокна. Н. А. Без.

Представлены результаты эксперим. исследования изменений коэф. усиления и компенсации его отклонений для усилителя на легированном туллием волокне, выполненным по технологии с накачкой на 2-х (1,4- и 1,5 мкм) длинах волн. Показано, что эти 2 длины волны накачки действуют как независимые управляющие факторы для уровня усиления и для функции отклонения. Осуществлено управление коэф. усиления и компенсацией его отклонений для оптического усилителя в режиме ввода-вывода канала. Приведена структурная схема эксперим. установки.

Предложены устройства кодирования и декодирования для оптич. мультиплексирования. Принцип действия кодер.-ка включает в себя преобразование импульсов, поступающих в каждый из входных портов, в специальный кодированный сигнал и дальнейшую передачу этого сигнала на каждый их выходных портов устройства. Декодер содержит в своем составе мультиплексную голограмму, позволяющую определять степень корреляции поступающего на его вход сигнала с записанными на голограмме волновыми фронтами и тем самым, осуществлять декодирование сигнала. Библ. 17. С. Н. К..

Представлены результаты детального исследования рабочих характеристик систем полупроводникового лазера с внешним резонатором и пассивной синхронизацией мод, осуществляемой с помощью синхронизированной инжекции импульсов, для полностью оптического восстановления тактовой синхронизации в оптических системах связи. Знание рабочих характеристик важно для понимания основных свойств и предельных параметров систем восстановления тактовой синхронизации. Рассмотрены примеры использования устройств.

Представлен источник оптического излучения с несколькими длинами волн, выполненный на основе полупроводникового оптического усилителя и образцовой волоконной дифракционной решетки и обладающей высокой стабильностью. Источник оптического излучения м. б. использован в волоконно-оптических системах с плотным спектральным мультиплексированием. В эксперим. установке источник имел прямую и кольцевую структуры резонатора. Получены стабильные выходы многоволновых каналов при разнесении по длине волны ЭКВИВ0,3 нм. При этом каналы отличались по мощности на 30 мкВт при ширине полосы ЭКВИВ0,3 нм.

Представлены результаты эксперим. исследований потерь на излучение, которые возникают при изгибе полимерных оптических волокон с градиентным показателем преломления. Устанавливалась зависимость потерь от экспоненты профиля, длины волны света, радиуса сердцевины волокна и общей длины секции с изгибом. Для этих целей использовалась модель отслеживания траектории луча, которая объединяет как обобщенные коэф. Френеля для передаваемой мощности для искривленной среды с градиентным показателем преломления, так и диф. уравнения, что определяет пути лучей в сверхмногомодовых волокнах среды с градиентным показателем преломления.

Рассогласование по частоте между резонаторами существенно влияет на спектральный отклик фильтров со связанными резонаторами, такими как микрокольцевые фильтры высокого порядка. Предложен способ, позволяющий изготовить согласованные по частоте резонаторы с высоким коэф. контрастности. Способ применен на практике и исследован. Основной подход состоит в создании небольших изменений размеров в резонаторах путем изменение дозы облучения электронным лучом, используемой в процессе изготовления. Изготовлены фильтры с микрорезонаторами 3-го порядка в нитриде кремния, обогащенном кремнием, у которого оптические резонаторы согласованы по частоте свыше 1 ГГц.