Сети и системы связи

Продемонстрирована синхронизация пятой гармоники Фурье синтезированных 40 ГГц оптических импульсов к более медленной 8 ГГц последовательности оптических импульсов, синхронизированных по моде. Синхронизация осуществлялась с помощью усовершенствованного метода с оптической петлей фазовой синхронизации. Для Фурье синтеза 3 полупроводникового лазера непрерывной волны были синхронизированы по фазе для генерации 40 ГГц оптических импульсов. Оптический модулятор одной боковой полосы был использован для получения произвольной формы волны. Для синхронизации разработан усовершенствованный способ восстановления синхроимпульса, основанный на четырехволновом смешении.

Детально показано, что дифракционная решетка из оптических волноводов, чья кривизна периодически изменяется, может создавать оптические колебания Блоха с управлением по перем. току. Эквивалент поля, управляемого по перем. току, генерируется периодическими изменениями кривизны волноводной решетки. Для определенного соотношения частоты осцилляций Блоха и управляющей частоты с помощью численного анализа показана динамическая локализация, где оптический пространственный волновой пакет возвращается к своей первоначальной форме и поперечному положению в решетке.

Представлены результаты анализа 2R оптического регенератора, состоящего из насыщенного поглотителя, оптического волокна с высокой нелинейностью и оптического полосового фильтра. Численными методами исследовали процесс улучшения характеристик передачи квазилинейных импульсов с высокой дисперсией и снижения искажений при передаче, вызванных поляризационной дисперсией мод. Показано, что соотв. образом разработанные 2R регенераторы могут значительно увеличить протяженность высокоскоростной системы передачи, чьи характеристики серьезно ограничены нелинейностью передающего волокна.

Предполагается, что цифровая однополосная модуляция будет играть важную роль в системах передачи радиосигналов по оптическому волокну след. поколения с плотным спектральным мультиплексированием. Нежелательные нелинейные эффекты, возникающие в процессе передачи, благодаря такой модуляции м. б. значительно уменьшены т. к. также устраняются компоненты несущей. Внедрение однополосной схемы является отправной точкой для перехода к системам синхронного детектирования вместо систем с модуляцией по яркости и прямым детектированием. Детально описан однополосный модулятор.

Описан 4200-канальный демультиплексор с 5 ГГц разнесением каналов, покрывающий диапазон длин волн от 1,46 до 1,62 мкм спектра из цепочки оптических частот, расширенного с помощью генерации непрерывного спектра в оптическом волокне. Демультиплексор м. б. реализован с помощью двухступенчатой тандемной конфигурации, состоящей из дифракционной решетки на массиве волноводов с 1 ТГц периодом в качестве первичного фильтра и 288-канальной дифракционной решетки с 5 ГГц периодом в качестве вторичного фильтр.

Предложены передатчик и приемник полностью эл. опытного образца 40 Гбит/с системы уплотнения каналов во временной области. В качестве входных и выходных интерфейсов опытного образца используются четырехканальные 10 Гбит/с сигналы. Приведены характеристики устройств. Осуществлена передача на 100 км с помощью данного опытного образца. Представлена структурная схема эксперим. установки, в которой осуществлялась передача со спектральным мультиплексированием со скоростью 160 Гбит/с.

С помощью разработанной модели детально исследовано влияние дисперсии на системные характеристики систем в 160 Гбит/с волоконно-оптических системах передачи. Т. к. хроматическая и поляризационная дисперсии мод оказывают различные физ. воздействия по отдельности исследовано отрицат. влияние этих дисперсий на системные характеристики. Тщательно смоделирована и проанализирована устойчивость спада дисперсий в 160 Гбит/с системах. Рассмотрено также влияние автомодуляции фазы. Показано, что при проектировании 160 Гбит/с оптических систем передачи на эти факторы следует особенно обращать внимание.

Разработана технология изготовления оптических преобразователей мод, предназначенных для оптического сопряжения с низкими потерями оптических волокон с волноводными устройствами и дифракционными решетками при высокой разнице показателей преломления. Подробно описаны этапы изготовления, подготовки и сборки оптических преобразователей мод с гибкими выводами. Преобразователи состоят из адиабатических волноводных конусов, изготовленных из кремний-на-изоляторе пластин с применением кремниевого слоя устройства в качестве сердцевины волновода, а утопленного оксида в качестве основной оболочки. Полированные торцевые поверхности имеют входные и выходные концы конусов.

В области передачи информации медножильные (симметричные и коаксиальные) кабели связи все больше и больше вытесняются оптическими кабелями связи (ОК), в которых функции среды передачи выполняют кварцевые оптические волокна (ОВ). Основные параметры ОВ – оптические (коэф. затухания, значения хроматической и поляризационной дисперсии, длина волны отсечки и др.), геометрические, мех. – регламентируются как рекомендациями МСЭ-Т, так и (более детально) спецификациями изготовителей ОВ и определяют применимость ОК, содержащего эти ОВ, для различных оптических систем передачи. Не менее важным (помимо параметров ОВ) для работоспособности оптической кабельной линии передачи является и то, какие конструктивные элементы содержит ОК для обеспечения защиты ОВ от мех., климатических и иных воздействий, имеющих место в процессе прокладки и эксплуатации ОК. Только соответствие конструкции ОК конкретным условиям его эксплуатации может обеспечить надежность работы психической линии передачи.

Представлены результаты моделирования и анализа S-образного волновода в структуре типа “кремний на диэлектрике” с использованием метода эффективного показателя преломления. Показано, что уменьшение радиуса изгиба волновода способствует потерям излучения. Увеличение глубины травления при изготовлении волновода оказывается более эффективным, чем увеличение его ширины в отношении уменьшения потерь излучения на его изгибах.

Количественно определены коэф. рамановского усиления для нескольких различных типов оптических волокон. Измерения проводились с помощью чувствительного метода, основанного на измерении обратной усиленной спонтанной эмиссии с 2-мя спектральными разрешениями. Описаны результаты спектральных измерений влияния различных германиевых примесей в волокне. Показано, что германиевые добавки существенно влияют на форму спектра и коэф. усиления. Приведена структурная схема эксперим. установки. Полученные результаты м. б. использованы при проектировании различных волоконных рамановских усилителей.

Известно, что управление показателем преломления сердцевины волокна в процессе его изготовления важно, особенно для волокна, легированного эрбием. Показатель преломления влияет на длину волны отсечки такого волокна, а также очень важен для характеристик усиления в нем. Представлены результаты измерения показателя преломления. Проведен анализ состава нескольких волокон, легированных эрбием. Волокна изготавливались методом усовершенствованного хим. осаждения из паровой фазы в сочетании с технологией легирования из раствора. Установлено, что дополнительное легирование алюминием серьезно воздействует на соотношение кремния и германия в сердцевине.

Изобретение относится к оптоэлектронике и используется в ВОЛС. Волоконный световод содержит сердечник, световодный слой, расположенный на сердечнике и имеющий показатель преломления больший, чем показатель преломления сердечника, и защитную оболочку, выполненную в виде метал. пленки. Световодный слой выполнен в виде чередующихся световодных зон, удовлетворяющих условию S[1]=S[2]=…=S[N], где S[N] – площадь N-й кольцевой зоны; N=1, 2, … порядковый номер зоны; S[N]=0,5пилямбда(0,5M){0,5}(r[N[1]]+r[N[2]]); лямбда – длина волны передаваемого по N-й кольцевой зоне излучения; М – число мод излучения; r[N[1]] и r[N[2]] – соответственно внешний и внутренний радиусы N-й кольцевой зоны. Между каждыми кольцевыми зонами расположен слой с определенным показателем преломления, при этом толщина каждого слоя равна 2лямбда. Способ включает вытяжку волоконного световода в вакууме, магнетронное напыление на световод защитной оболочки в виде метал. пленки, нагрев метал. пленки до температуры ее размягчения, охлаждение волоконного световода и его намотку на катушку. Вытяжку и напыление осуществляют в вакууме .

Разработан метод передачи бита информации с очень высокой скоростью по волоконно-оптической линии, основанный на одно- и двунаправленной технологии уплотнения каналов по длине волны. Предложена система передачи, использующая данный метод. 1550 нм окно для оптической передачи пространственно разделено на 2 полосы, а волоконный усилитель разрабатывался в соответствии с требованиями этих полос. Для уменьшения числа усилителей в сети связи используется уплотнение каналов по длине волны.

Предложенная модель гибридной сети с коммутацией оптических пакетов поддерживает как высокую эффективность пропускной способности, так и гарантированную транспортировку услуг без потерь пакетов с пост. задержкой. Сеть содержит оптическую сеть с маршрутизацией по длине волны (WRON), обеспечивающую гарантированную транспортировку услуг, и статистически мультиплексированную (SM) сеть, предоставляющую высокую пропускную способность. В WRON пакеты следуют по пути с фиксированной длиной волны, а их прохождение определяется длиной волны пакета, в то время как в SM сети пакеты переключаются в соответствии с информацией заголовка.

Приводится классификация видов услуг. Услуги подразделяются на несколько уровней, в зависимости от характеристик используемых параметров. Такими параметрами, м. б. степень изменения ширины полосы пропускания; степень автоматизации установления соединения; степень автоматизации установления соединения; степень определения категории потребителей, желающих получить предоставляемые сетевые ресурсы. Рассматриваются вопросы соглашения об уровне обслуживания (O-SLA) применительно к оптической сети.