Сети и системы связи

Нелинейный фазовый шум может ограничивать протяженность передачи для форматов частотной манипуляции. Предложено компенсировать фазовый шум путем согласования оптических фаз в середине линии. Проведенные эксперим. исследования показали, что м. б. достигнуто улучшение Q-фактора на 4 дБ с применением предложенного метода в системах с относит. фазовой манипуляцией. Экспериментально осуществлена сверхпротяженная передача в формате относит. квадратурной фазовой манипуляции. Исследовано влияние искажений, вызванных автомодуляцией фазы, включая и нелинейный фазовый шум, в передающей ВОЛС.

Предложена схема измерения хроматической дисперсии в 40 Гбит/с волоконно-оптической системе передачи с подавленной несущей и с модуляцией в формате дифференциальной фазовой манипуляции с возвратом к нулю (CSRZ-DPSK). Схема основана на обнаружении времени прихода, активной стабилизации фазы интерферометра и станд. схеме восстановления синхроимпульса и данных. Шум измерения хроматической дисперсии составил 100 фс/нм. Приведена структурная схема для обнаружения хроматической дисперсии.

Предложена отклоняющая маршрутизация для сетей связи с неодинаковыми ячейками с передачей оптических пакетов. Используя уровень управления, основанный на коммутации многопротокольной метки, для управления отклоненными маршрутами предлагается относительно простой путь управления иным образом осложненных отклоненных маршрутов. Применение отклоняющей маршрутизации позволяет лучше использовать ресурсы сети. Предполагается, что коммутация многопротокольной метки станет основным протоколом в будущих сетях связи с пакетным режимом передачи и коммутируемыми схемами.

Selective WDM – селективное спектральное уплотнение – уникальная технология Lucent, компромисс между SDH/SONET и DWDM. Одни и те же узлы одного и того же волоконно-оптического кольца поддерживают и одноканальную передачу данных на длине волны 1310 нм, и спектральное уплотнение в диапазоне 1550 нм. Все в целом работает как одна логическая сеть. Гибкое управление обеспечивается на уровне лежащих над ней протоколов: TDM, ATM и IP, “сырые” данные можно распределять и разветвлять на более “тонкие” структурированные потоки. Эта гибкая технология была приобретена Lucent Technologies вместе с Chromatis. Перечислены функции мультиплексоров.

Продемонстрирован одночастотный лазер на волокне, легированном иттербием, в конструкции которого используется фильтр на волоконном зеркале, контроллер состояния поляризации и 2 соединенные последовательно волоконные решетки Брэгга. Петлевое зеркало с не накачиваемым иттербиевым волокном в качестве фильтра с узкой шириной полосы эффективно различает и выделяет лазерные продольные моды. Эффект пространственного прожигания отверстия ограничен путем подстройки контроллера состояния поляризации. Две близко последовательно расположенные волоконные решетки Брэгга в качестве выходного ответвителя действуют как эталон. При вводимой мощности ЭКВИВ107 мВт на 976 нм длине волны выходная мощность >18 мВт на 1064 нм. Эффективность оптического-оптического преобразования составила ЭКВИВ16,8%, а градиент эффективности ЭКВИВ20%.

Рассмотрены особенности внедрения технологии плотного спектрального мультиплексирования при построении ВОЛС. Приведена структурная схема системы с плотным спектральным мультиплексированием. Исследованы вопросы стандартизации и классификации таких систем. Приведен пример транспортной сети с плотным оптическим мультиплексированием. Перечислена аппаратура для данных сетей зарубежных производителей и их характеристики.

На Междунар. конференции “АРОС 2003: Азиатскотихоокеанские системы оптической и беспроводной связи. Оптические волокна и пассивные компоненты”, проходившей 4-6 ноября 2003 г в г. Юань, КНР, было представлено 113 докладов. На конференции рассмотрены современные волоконные технологии, проектирование оптических устройств, дифракционные решетки и пассивные компоненты, изготовление оптического волокна и волоконно-оптических устройств. Особое внимание было уделено применению волоконно-оптических технологий в измерениях.

Представлены результаты исследования оптим. приемника на адаптивной решетке (из читающих фотоны детекторов), предназначенного для оптических систем связи наземного базирования. Концепция детектирования с помощью решетки уменьшает интерференцию от фонового излучения. Описана самая простая квазиоптимальная структура. Показано улучшение характеристик на ЭКВИВ5 дБ при использовании решетки детекторов. Рассмотрена возможность использования “идеальной адаптивной оптики” перед детектором.

В однородную структуру волоконной решетки Брэгга вводятся 4 сдвига фазы на пи для реализации фильтра с учетверенной полосой передачи и сверхплотным расположением длин волн (40 пм). Получено стабильное лазерное излучение на 4-х отдельных длинах волн (1552,6, 1552,63, 15562,67 и 1552,7 нм) и на 3-х парах сдвоенных длин волн среди 4-х длин волн путем введения разработанного фильтра в волоконный кольцевой резонатор с подстраиваемой однородной волоконной решеткой Брэгга, действующей как грубое выделение частоты. Такой новый тип лазер будет очень полезен в приложениях, требующих близко расположенные и подстраиваемые компоненты на одной и 2-х длинах волн.

Успешно реализованы высокоскоростные эл.-оптические волноводные модуляторы бегуще волны на BaTiO[3] тонкой пленке с 3-дБ шириной полосы модуляции ЭКВИВ15 ГГц на 1,55 мкм длине волны. Электроды с квазисогласованными скоростями для модуляторов на BaTiO[3] тонкой пленке были получены путем добавления SiO[2] буферного слоя. Численно определены микроволновые и эл.-оптические характеристик устройства. Изготовленные устройства м. б. использованы в высокоскоростных волоконно-оптических сетях связи и в системах оптической обработки информации.

Представлен подстраиваемый компенсатор градиента дисперсии, использующий волоконную решетку Брэгга с линейной ЧМ и тонкопленочный нагреватель, который создает перем. квадратичный градиент температуры вдоль дифракционной решетки. Получена 2-10-пс/нм{2} компенсация в 3 нм диапазоне для 160-Гбит/с оптических сигналов в формате с возвратом к нулю, которая м. б. использована в системах передачи на станд. оптическом волокне. Приведены характеристики компенсатора градиента дисперсии.

Предложенная аппаратура дуобинарной оптической передачи имеет характеристику фазового пересечения без использования существующего прекодера, выполненного по типу ОС и эл. узкополосного фильтра, устраняя т. обр. влияние псевдослучайной последовательности бит. Аппаратура позволяет построить систему передачи, устойчивую к дисперсии оптического волокна, что существенно увеличивает протяженность системы и скорость передачи оптических сигналов. 7 ил.

Предложены способ получения последовательности оптических импульсов в формате с возвратом к нулю с полным рабочим циклом и высокой частотой следования от лазерного источника с более низкой частотой следования. Эти способы используют запоминающие свойства фильтра Фабри-Перо для умножения частоты следования, в то время как осуществляется выравнивание амплитуды в последовательности выходных импульсов с помощью полупроводникового оптического усилителя или при повторном прохождении через фильтр Фабри-перо. Экспериментально продемонстрировано умножение на 4 частоты следования с 10 до 40 ГГц. Показана возможность повышения частоты до 160 ГГц.

Предложен новый тип полупроводниковых оптических усилителей, в котором возможны очень низкие перекрестные искажения между каналами. Значительно снижение перекрестных искажений достигается за счет использования набора усиливающих материалов с разной мощностью насыщения. Предложенный усилитель м. б. идеальным усиливающим материалом для усиления спектрально мультиплексированных сигналов и интеграции в сетях оптического доступа и городских волоконно-оптических сетях связи. Приведена структурная схема эксперим. установки.

В соответствии с предложенной технологий оптические каналы д. б. демультиплексированы перед вводом с помощью оптического делителя в 1-е и 2-е оптические волокна. В качестве делителей м. б. использованы интерференционные фильтры с низкими потерями. В отличии от делителя, который вносит существенные потери мощности на сходе демультиплексора, интерференционные фильтры и субдемультиплексоры создают меньшие дополнительные потери. Описана схема оптических демультиплексоров, способных подавать относительно большое число каналов в одно оптическое волокно. 17 ил.

Представлены результаты расчета спектров передачи длиннопериодных волоконных дифракционных решеток (со сдвинутой фазой и аподизированных) с различными параметрами. Проведен анализ полученных результатов с помощью матричного подхода. Дан метод проектирования оптим. фазового сдвига. Проведено сравнение методов неоднородного фазового сдвига и аподизации. Показано, что метод аподизации позволяет лучше устранить боковые лепестки вблизи резонансной длины волны. Анализ полученных результатов показал эффективность предложенного способа проектирования решеток.