Сети и системы связи

Разрабатывается метод стабилизации характеристик оптический усилителей. Ставится цель снизить зависимость коэф. усиления от температуры и от длины волны. По результатам исследования предлагается усилитель выполнять в виде последовательности четырех блоков. Первый и последний блок представляют собой собственно усилители. Второй блок в цепочке представляет собой оптический фильтр, который должен подавить температурную зависимость сигнала после 1-го усилителя. Третий блок также является оптическим фильтром, но к нему не предъявляются особые требования относительно температурной слабильности, но зато он должен выровнять спектральные характеристики. Второй оптический усилитель при необходимости может быть использован и как регулятор уровня конечного выходного сигнала.

Предложен метод анализа характеристик твердотельных лазеров с резонаторами из плоских зеркал. Особенностью анализируемых лазеров является образование под действием излучения внутри резонатора тепловой линзы, воздействующей далее на процесс генерации. Предлагаемый метод анализа направлен на удобство расчетов случаев с асимметричным расположением линзы внутри резонатора. Расчеты проверялись на примере лазера на 3*3*8 мм кристалле Nd:YVO[4]. При накачке 21 Вт фокусное расстояние составило ЭКВИВ25 см, а мощность генерируемого излучения – 10 Вт.

Предложено 2 способа для регенерации оптической несущей и многократного использования длины волны с помощью полупроводниковых оптических усилителей. Основным объектом исследований является задача восстановления несущей с помощью стирания ее АМ. Первый способ использует сжатие усиления глубоко насыщенного полупроводникового оптического усилителя. Второй способ – подход прямой связи, где задержанный токовый сигнал инжектируется в полупроводниковый оптический усилитель с менее, чем 3 дБ шумом. Установлено, что время восстановления усиления ограничивает максимально доступную скорость передачи бита.

Предлагается модуль оптического передатчика, конструкция которого обеспечивает его установку на плату электронно-оптических компонентов с высокой плотностью монтажа. Модуль оптического передатчика снабжен средствами для вертикальной установки на плату и фиксации на ней. Корпусу такого модуля придана форма, которая соответствует пространству, предназначенному для гнезда под модуль. Сдвижная кнопка, подпираемая пружиной, предусматривается для перемещения оптического волокна модуля в направлении, требуемом для его фиксации и передачи оптических сигналов. 2 ил.

Разработка, тестирование и ввод в эксплуатацию протоколов маршрутизации и сигнализации для волоконно-оптических сетей связи с автоматической коммутацией значительно упрощается с использованием вспомогательных программных средств эмулятора. Предложен эмулятор, который поддерживает OSPF маршрутизацию и сигнализацию, основанную на (G)MPLS. В наст. время эмулятор поддерживает CR LDP протокол сигнализации, но предполагается интеграция RSVP-TE. Исследована сеть с 16 узлами.

Разработан новый пассивно подстраиваемый волоконный интерферометр Фабри-Перо, в котором непосредственно на оптическое волокно наносится оболочка из стеклокерамики с низким коэф. расширения. Продемонстрирован спектр передачи без деления максимумов в таком интерферометре. Были улучшены потери в интерферометре, вызванные поляризационной зависимостью, почти на одну треть по сравнению со стандартно изготовленным волоконным интерферометром Фабри-Перо с уплотнительной муфтой и органическим клеем. Максимальная длина волны передачи интерферометра показала линейную зависимость чувствительности от температуры. Такой интерферометр м. б. использован в качестве узкополосного спектрального фильтра.

Предложена новая конфигурация ответвителя, которая позволяет объединять лучи при низких вносимых потерях. Конструкция состоит из одно- и многомодовых волокон. Теоретически исследован принцип работы устройства. Ответвитель был выполнен по технологии сплавления сужений одно- и многомодовых оптических волокон. Осуществлено объединение 2-х лучей. Коэф. ответвления каждого плеча >90%. В качестве объединителя с низкими вносимыми потерями устройство м. б. использовано в оптических системах связи и для волоконных лазеров.

В результате проведенных исследований Рекомендации, касающиеся характеристик и методов испытаний одномодовых оптических волокон и оптических кабелей, подверглись существенной переработке, отражая уровень современных техн. достижений в области связи. Приведены определения, а так же эталонные и альтернативные методы измерения характеристик оптических волокон и кабелей, содержащихся в Рек. G-650. Для одномодовых волокон и кабелей проведена реструктуризация Рек. G-652-G-655. Приведены характеристики одномодовых волокон различных типов.

Установка для определения дисперсии поляризационных мод оптических волокон для высокоскоростных телекоммуникационных сетей включает: лазер с модулятором для оптоэлектронного преобразования измерительного сигнала, входной поляризатор, анализатор цепей для измерения фазы сигнала на выходе волокна и устройств обработки, которое вычисляет разность времен распространения сигнала для разной поляризации в интервале между минимальной и максимальной (до 2пи) фазой при разных длинах волн лямбдаn. Между поляризатором и входом волокна расположен светоделитель, соединенный с поляриметром, сигнал которого подается на устройство обработки. В свою очередь устройство обработки связано с управляющими входами лазера и поляризатора. Дисперсия поляризационных мод определяется из статистического распределения разности времен распространения сигнала.

Для численного моделирования оптических волноводов широко используются совершенно согласованных слоев для обрезания несвязанных поперечных направлений. Однако, совершенно несогласованные слои вызывают некоторые нежелательные боковые воздействия на моды, распространяющиеся в волноводе. Постоянные распространения становятся комплексными, а поэтому мода может нарастать или ослабевать экспоненциально вдоль оси волновода. С помощью теории возмущений получены приблизительные формулы для постоянных распространения планарных волноводов, ограниченных совершенно согласованными слоями.

Представлены результаты исследования аккумулирования амплитудного временного дрожания в сверхпротяженных системах с сильными оптическими фильтрами. Показано, что в сверхпротяженных волоконно-оптических системах, которые работают с несолитонными формами волны, селективное включение фильтров может привести к улучшению или подавлению накопления амплитудного шума в зависимости от местоположения фильтра. Объясняется улучшение в характеристиках, которое было продемонстрировано экспериментально, в 60-пролетной 12,5-Гбит/с волоконно-оптической системе 12-ю периодически размещенными динамическими выравнивателями усиления с ограниченной шириной полосы. Показано, что такое же подавление шума м. б. получено при оптимизированном размещении всего 2-х сильных фильтров.

Выведены аналитические выражения для искажений сигнала, которые возникают из-за отрицат. влияния пульсаций групповой скорости. Получена ясная физ. картина влияния на сигнал периода пульсаций, их амплитуды и как д. б. расположена средняя частота сигнала по отношению к максимумам пульсаций. Установлено, что ухудшение отношения оптической С/Ш, ассоциирующееся с пульсациями, должно зависеть от фазовых соотношений между бит сигнала. Проведен подробный анализ влияния пульсаций групповой задержки при передаче с диф. фазовой манипуляцией.

Методом компьютерного моделирования теоретически исследовано влияние сдвига фазы между накапливающим и сигнальным оптическими излучениями в оптическом фазочувствительном усилителе на компенсацию дисперсии для волоконно-оптических систем связи, использующих фазочувствительные усилители в качестве встроенных. Установлено, что ухудшение глазковой диаграммы высокоскоростного сигнала увеличивается быстрее с ростом дисперсии волокна, а также растет с увеличением сдвига фазы. Но если сдвиг фаз контролируется в определенном диапазоне, он не оказывает отрицат. воздействия на характеристики системы. В противном случае характеристики системы сильно ухудшаются.

Представлен метод улучшения качества оптической связи в системах с мультиплексированием каналов по длинам волн. Отмечается, что для таких систем качество быстродействующей дальней связи (быстродействие ЭКВИВ ГГц, прогоны между ретрансляторами ЭКВИВ100 км) в значительной степени зависит от нелинейных оптических эффектах в волокнах. Среди прочих нелинейных эффектов выделено четырехволновое смешение, при котором смежные по длинам волн каналы взаимодействуют друг с другом и образуют перекрестные искажения. Рассматривается метод их снижения путем некоторой отстройки длин волн каналов от стандартов Международного союза телесвязи. Отстройка м. б. в пределах нескольких единиц или десятков ГГц, что значительно меньше частотного промежутка между соседними каналами. Обсуждаются целесообразные значения отстроек. Проводится сопоставление эксперим. данных по передаче данных по линии связи без частотной отстройка каналов и с отстройкой на 5 и 10 ГГц. 8 ил.

Медиаконвертеры применяются в сетевых решениях со спектральным уплотнением каналов. Использование наряду с преобразование среды передачи сигналов преобразования их длин волн обеспечивает гибкость реализации сетевых решений. Расширение функциональных возможностей медиаконверторов породило концепцию универсального конвертора, который поддерживает разнообразные порты, протоколы функционирования и функции управления. Рассмотрена роль, которую медиаконвертеры могут играть в оптимизации волоконно-оптических сетей связи.

Разработанная аппаратура для мониторинга характеристик канала в оптических сетях связи с плотным спектральным мультиплексированием принимает оптический сигнал из сети. Для выбора канала используется регулируемый оптический фильтр, который предназначен не только для приема оптического сигнала из сети, но и для развязки. Регулируемый режекторный фильтр принимает канал и сканирует его в узкой полосе частот. Отсканированный узкополосный сигнал от режекторного фильтра м. б. передан на анализатор оптического спектра. Подстройка оптического фильтра для выделения канала и режекторного фильтра осуществляется системой управления. 4 ил.