Сети и системы связи

Рассмотрено оптическое оконечное кабельное оборудование, предназначенное для концевой заделки многоволоконных оптических кабелей с целью подключения к оптическим системам передачи и обеспечения контроля характеристик оптических кабелей. Современное оконечное кабельное оборудование выпускается в виде блоков, шкафов и стоек. Приведены данные об основных производителях высококачественных оптических шнуров и соединителей, присутствующих на российском рынке. Рассмотрены параметры оптических соединителей.

Успешно осуществлено внедрение ионов неодима, празеодима, и эрбия в сердцевину оптических волокон на основе дейтерированного полимера. Спектры этих волокон имеют несколько полос сильного поглощения в видимой и ИК-областях спектра. Получено время жизни флуоресценции ЭКВИВ6,24 мкс на 1060 нм для пластмассового оптического волокна, легированного хелатом неодима, с неохлаждаемым ФД. Разработанные волокна м. б. использованы в оптических системах связи на короткие расстояния.

Предложен новый способ для автоматического формирования волновода с помощью эффекта самофокусировки излучения оптического волокна в светополимеризующейся смоле. Экспериментально исследовано явление формирования тонкого слоя оболочки, окружающего сердцевину уже после ее создания. Показано, что данная технология м. б. использована при создании оптических волноводов с большой сердцевиной (>0,5 мм в диаметре), а также она м. б. полезной для автоматического соединения оптических волокон и в процессе монтажа.

Предложен способ химич. осаждения покрытия на кварцевое оптич. волокно (речь идет о волоконно-оптич. кабелях): такое покрытие необходимо для формирования соединений волокон друг с другом, напр., с помощью припоя. Способ включает следующие этапы: 1) удаление внешнего полимерного покрытия на требуемом участке волокна, промывка этого участка и его сушка; 2) химич. обработка волокна путем погружения в раствор фторида олова, затем промывка и сушка; 3) химич. обработка волокна путем погружения в сенсибилизирующий раствор хлорида олова в воде с добавлением соляной кислоты, затем промывка и сушка; 4) химич. обработка волокна путем погружения в активирующий раствор хлорида палладия; 5) химич. осаждение Ni-покрытия путем погружения и выдержки волокна в растворе сульфата никеля с добавками (толщина полученного покрытия составляет 1,5 мкм); 6) электрохимич. осаждение слоя никеля в обычно применяющемся электролите (pH=3,5-4,5); толщина электролитич. слоя достигает 3 мкм; 7) электрохимич. осаждение слоя золота в обычно применяющемся электролите (pH=4,0-4,8); толщина электролитич. слоя достигает 3 мкм. Все операции (1)-(7) проводятся на воздухе, в обычных условиях химич. лаборатории или производства и не требуют сложного/специального оборудования.

При эксплуатации волоконно-оптических кабелей на железнодорожном транспорте, несмотря на то, что оптические направляющие системы представляют собой системы закрытого типа, т. е. электромагнитная волна распространяется внутри оптического волокна, возможны сбои в работе систем передачи из-за влияния внешних магнитных полей. Так как магистральная связь почти полностью работает по волоконно-оптическим кабелям, сбои в работе систем передачи из-за влияния магнитного поля контактной сети, особенно при коротком замыкании, могут приводить к серьезным последствиям. Влияние внешних магнитных полей на работу волоконно-оптических линий связи имеет случайный характер, так как зависит от ветровой нагрузки, имеющей случайный характер, и от поездной ситуации (числа поездов на перегоне, их скорости и др.), которая тоже носит случайный характер. Поэтому возможны ошибки и задержки при передаче информации по оптическому волокну, и из-за случайного характера влияния внешнего электромагнитного поля на пропускную способность канала эти ошибки и задержки также будут случайны во времени. В настоящее время на сети железнодорожной связи по оптическим кабелям работает аппаратура STM-1 или STM-4, поэтому влияние внешних электромагнитных полей от железнодорожных силовых цепей сказывается незначительно. Но в последующем при переходе на следующие уровни STM-n это влияние может оказаться более существенным. Поэтому при проектировании волоконно-оптических линий связи, а также при их эксплуатации необходимо учитывать влияние магнитного поля на процесс распространения электромагнитных волн.

Представлено семейство вновь построенных кодов, предназначенных для подавления шума интенсивности, вызванного фазой, в системах оптического многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и кодированием огибающей. Эти новые коды выведены из усовершенствованных исходных кодов и их кросс-корреляция не больше, чем у первоначальных кодов. Предложена новая система многостанционного доступа, в которой используются новые коды совместно с интерферометрами Маха-Цендера для устранения многопользовательской интерференции. По сравнению с системой, использующей усовершенствованные квадратичные конгруэнтные коды, численные результаты подтвердили, что предложенная система может более эффективно подавлять интерференцию.

Предложен способ перемежения по состоянию поляризации. Численно показано, что применение перемежителей в мультипрексорах-демультиплексорах спектрально мультиплексированных систем в формате с возвратом к нулю позволяет уменьшить интерференцию соседних каналов. Остаточная дисперсия смягчает флуктуации интерференции от соседних каналов и т. обр., уменьшает коэф. ошибки. Приведена структурная схема спектрально мультиплексированной волоконно-оптической системы с перемежителем в качестве мультипрексорах-демультиплексорах.

Дано определение поляризационной дисперсии мод более высокого порядка. На основе предложенной численной модели для этого явления проведена оценка с помощью численного моделирования его влияния на характеристики волоконно-оптических систем связи с 40 Гбит/с скоростью передачи оптических сигналов в формате без возврата к нулю. Результаты показывают, что, если поляризационная дисперсия мод >8 пс потери на раскрыв глазковой диаграммы будут >2 дБ. Т. обр., с потерями, вызванными поляризационной дисперсией мод более высокого порядка, следует считаться.

Представлены результаты исследования 1550 нм сверхпротяженной системы КТВ с прямой модуляцией, АМ и подавлением боковой полосы, использующей ЛД Фабри-Перо, оптический вентиль, волоконные решетки Брэгга, квадратурно разделенную полосу и метод спектрального мультиплексирования. Приведены характеристики системы, в которой осуществляется передача на 100 км по станд. одномодовому оптическому волокну. Приведена структунная схема системы КТВ, в которой не используются: 1550 нм передатчик с внешней модуляцией и метод подавления стимулированного бриллюэновского рассения.

В качестве возможного решения для оптического Интернета след. поколения м. б. использована коммутация оптических пачек. Данная технология особенно перспективна при проектировании центр. маршрутизаторов. Особое внимание уделено алгоритму установления очередности обслуживания каналов центр. маршрутизаторов. Предложен новый алгоритм установления очередности обслуживания, который интегрирует сегментацию пачек и одну из схем разрешения состязаний. Результаты моделирования показали, что новый алгоритм по сравнению с существующими алгоритмами установления очередности обслуживания может существенно понизить вероятность потерь пакетов и улучшить характеристики сети.

Проведен анализ надежности атмосферного канала оптической линии передачи “Клайпеда-пос. Смилтане” за 1974-1976 гг. Надежность составила 0,96-0,97. Проведено исследование причин, ограничивающих надежность таких каналов. Выведена зависимость надежности атмосферного канала оптической линии передачи от метеорологической дальности видимости, которая достаточно жестко связана с километрическим затуханием в атмосфере для видимого и ближнего ИК диапазона.

Исследована устойчивость оптических волокон к разрушающему воздействию эл. разряда относительно мощности оптического излучения, передаваемого по волокно. Описана технология тестирования образцов оптических волокон. Исследовано влияние повреждающего тока дугового разряда на уровень мощности передаваемого оптического излучения. Показано, что мощность передаваемого оптического излучения следует учитывать при оценке устойчивости оптических волокон к воздействию эл. разряда.

Численно определены импульсные характеристики хаотического CO[2]-лазера с периодической накачкой. Исследованы ошибки восстановления функции кодирования в линии передачи информации на основе двух оптически связанных хаотических CO[2]-лазеров в зависимости от рассогласования амплитуд и частот модуляции накачки лазеров. Показано, что ошибка восстановления минимальна при совпадении параметров накачки передатчика и приемника. Показано также, что рассогласование амплитуд накачки приемника и передатчика влияет на ошибку восстановления значительно слабее, чем рассогласование их периодов.

Аналогия с тонкопленочными компенсаторами дисперсии в фемтосекундных лазерах использована для создания линейной зависимости пространственного сдвига отраженных пучков с различными длинами волн на выходной поверхности одноразмерного металл-диэлектрического многослойника при наклонном падении волнового пакета с лямбда[0]=1.5 мкм с целью применения в компактных демультиплексорах систем оптической связи.

Предложена оптронная пара, используемая для осуществления эл. развязки между функциональными блоками РЭА. Целью изобретения является создание оптронной пары с высоким быстродействием, что достигается посредством подавления синхронной моды. Цель изобретения достигается посредством использования тракта отрицат. ОС, в состав которой входят дополнительный ФД и оптический усилитель для изменения входного импеданса устройства. Управление изменением импеданса производится входным фотоэл. током. 10 ил.

Распределенное рамановское усиление является ключевой технологией для снижения стоимости магистральных систем передачи с уплотнением каналов по длине волны. Для рамановского усиления м. б. использованы рамановские лазеры. Описана численная модель для многоволнового рамановского волоконного лазера. Модель использует оригинальный алгоритм, который делает модель робастной и скоростной. Проведено сравнение результатов моделирования и измеренных выходных мощностей рамановского лазера. Приведена структура исследуемого лазера.