Сети и системы связи

Экспериментально исследовано влияние линейной ЧМ на характеристики лазерных систем связи в свободном пространстве, использующих приемники прямого детектирования с оптическим предусилением. Проанализированы изменения чувствительности приемников в присутствии линейной ЧМ и оптимизирована как оптическая, так и эл. ширина полосы приемника относительно чувствительности. Для кодирования с возвратом к нулю при 33% коэф. заполнения чувствительность приемника уменьшается из-за уширения спектра принятого сигнала обычно на 3 дБ. При кодировании без возврата к нулю паразитная ЧМ уменьшает межсимвольную интерференцию более, чем на 1,8 дБ.

Внутриполосные перекрестные искажения являются важным ограничивающим фактором в полностью оптической сети связи с уплотнением каналов по длине волны. Последние исследования показали, что относит. фазовая манипуляция м. б. более устойчивой к уровням внутриполосных перекрестных помех по сравнению с амплитудной манипуляцией. Теоретически исследованы характеристики оптических приемников в формате относит. фазовой манипуляции, ограниченных внутриполосными перекрестными помехами. Разработанная модель учитывает как внутриполосные перекрестные помехи, так и шум усиленной спонтанной эмиссии оптических усилителей.

Предложен и экспериментально исследован гибридный трехступенчатый модуль волоконно-оптического усилителя L-диапазона. Модуль состоит из полупроводникового оптического усилителя и 2-х усилителей на легированном эрбием волокне с полосой усиления от 1540 до 1600 нм. Такой усилитель м. б. использован при создании источника излучения с широкополосной усиленной спонтанной эмиссией для волоконно-оптических систем с уплотнением каналов по длине волны. Приведены: структурная схема эксперим. установки и результаты измерения характеристик модуля.

Представлены результаты исследования динамических эффектов в компенсаторах поляризационной дисперсии мод. Типичный компенсатор может фактически работать в 2-х различных рабочих режимах. Для динамической оценки входного сигнала может потребоваться непрерывное переключение между этими режимами, что приводит к значительному ухудшению характеристик. Предложена численная процедура для моделирования динамических эффектов, которая подтверждает возникновение критических конфигураций. Проведенные исследования м. б. использованы при проектировании компенсатора дисперсии, который позволит устранить ограничения, накладываемые поляризационной дисперсией мод на характеристики волоконно-оптических систем передачи.

Предложена конструкция оптического маршрутизатора по длине волны, который разделяет входной оптический сигнал на 2 дополняющих друг друга выходных оптических сигнала. Для разделения лучей применяется делитель лучей. Первый резонатор отражает 1-й луч, создавая групповую задержку, которая зависит от длины волны. Таким же образом 2-й резонатор отражает 2-й луч. Центр. длина волны 2-го резонатора смещена относительно длины волны 1-го резонатора на половину свободного спектрального диапазона 1-го резонатора. Т. обр., частоты резонанса 2-го резонатора совпадают с частотами антирезонанса 1-го резонатора. Лучи, отраженные резонаторами, интерферируют в делителе лучей и создают 2-х выходных сигнала. 14 ил.

Экспериментально показано, что шум оказывает отрицат. влияние на характеристики простого компенсатора поляризационной дисперсии мод. При этом высокий уровень усиленной спонтанной эмиссии слабо ухудшает функционирование устройства. Однако, показано, что использование соотв. оптического фильтра может нейтрализовать ухудшение характеристик. Приведена структурная схема эксперим. установки для тестирования функционирования компенсатора поляризационной дисперсии мод в присутствии шума.

Изложена теория формирования луча света с произвольным профилем интенсивности при использовании источника диффузного излучения, коллиматоров и отражателя. Предложена теор. модель, выводы которой иллюстрируются эксперим. результатами. В составе отражателя используются несколько параллельных смещенных отражающих плоскостей. Приведен пример преобразования луча с гауссовским профилем в луч с равномерным распределением интенсивности в плоскости поперечного сечения.

Оптический рефлектометр во временной области является наиболее распространенной технологией измерений характеристик ВОЛС. Представлены результаты полного исследования рефлектометра с помощью детектора счета фотонов, охлаждаемого петлей Пельтье на 1,55 мкм длине волны. Благодаря высокому пространственному разрешению и отсутствию классических мертвых зон рефлектометр м. б. использован для детального анализа с высоким разрешением проблемных зон. Дан детальный анализ рефлектометра. В качестве примера рассмотрено использование оптического рефлектометра во временной области со счетом фотонов для определения локального двулучепреломления.

Предлагаются система и способ определения и подавления искажений, вызванных поляризационной дисперсии мод (РМД) в многоволоконных ВОЛС большой протяженности с использованием оптических усилителей. В предложенной системе в линию вводятся адаптивные устройства компенсации РМД, с помощью которых выравниваются скорости распространения 2-х ортогональных состояний поляризации, и связанный по отдельным линиям с этими устройствами компенсации общий детектор ошибок из-за РМД, в котором собираются и анализируются сообщения от каждого из устройств компенсации, напр., о достижении им предела компенсации, либо, что искажения выходят за пределы диапазона компенсации, либо об отказе устройства, благодаря чему работа линейных устройств компенсации РМД м. б. оптим. образом скоординирована в ходе эксплуатации линии связи.

Рассматривается универсальная или гибкая конструкция блока, предназначенного для обеспечения неподвижности и фиксации как внутреннего, так и внешнего содержимого корпуса для помещения сростков волоконно-оптических кабелей. За счет такой фиксации достигается исключение перемещений кабеля во входном и выходном портах корпуса сростков, через которые проходят волоконно-оптические кабели, и, следовательно, обеспечиваются более надежная герметизация таких портов и целостность сростков волоконно-оптических кабелей и самого корпуса.

Предложен оптический узел для применения в Ггц и Тгц диапазонах, представляющий собой стапель поочередно следующих слоев. Начиная сверху, 1, 3 и 5 слои для эл.-магн. излучения эталонных частот между 0,5 Ггц и 10 Тгц, сделаны из оптического прозрачного 1-го материала (m1) с 1-м коэф. преломления и толщиной примерно 1/4 волны эл.-магн. излучения эталонной волны в 1-м материале. Расположенные между ними подложки 2, 4, 7, 8 сделаны из оптически прозрачного для эл.-магн. излучаемой опорной частоты 2-го материала (М2) со 2-м коэф. преломления (П2) на 1-м слое. Коэф. преломления (П1) и (П2) отличаются. Первый и/или второй материал – это полиэтилен и/или полистирол. Эталонными частотами м. б. частоты в диапазоне от 1 ГГц до 5 Тгц предпочтительней от 50 ГГц до 2 Тгц.

Экспериментально осуществлена 1-Тбит/с (100*12,4 Гбит/с) передача каналов со сверхплотным мультиплексированием, разнесенных на 12,5 ГГц, по станд. одномодовому оптическому волокну длиной 1200 км. Приведена структурная схема эксперим. установки. Каналы подстраивались в пределах ±100 МГц ошибки, используя их сигналы частоты биений с подстраиваемым источником излучения. Каналы со сверхплотным мультиплексированием модулировались в формате без возврата к нулю и усиливались с помощью оптического усилителя на легированном эрбием волокне с целью показать возможность модернизации существующих спектрально мультиплксированных сетей связи.

Описан эксперимент по передачи оптических сигналов, кодированных с возвратом к нулю, со скоростью 160 Гбит/с по станд. оптическому волокну G/652, установленному в полевых условиях. Передача осуществлялась с помощью оптического демультиплексирования со 160 до 40 Гбит/с и последующей эл. обработки сигнала. Проведено сравнение результатов с данными, полученными в экспериментах с оптическим демультиплексированием сигналов, мультиплексированных во временной области со 160 до 10 Гбит/с.

Исследована динамика импульсов излучения в волоконно-оптической системе с усилением и произвольной зависимостью от длины действительных и мнимых составляющих дисперсионных препаратов. Проанализировано влияние на компрессионные режимы волнового пакета скорости частотной модуляции (чирпа) и мнимых составляющих дисперсионных параметров, связанных с частотной зависимостью инкремента усиления. Библ. 34.

Отмечается целесообразность применения кодов с прямым исправлением ошибок в оптических магистральных системах связи с большой протяженностью линий, использующих мультиплексирование по длине волны. Стандартами G.707 и G.709, G.975 МСЭ-Т рекомендованы к применению коды БЧХ и коды Рида-Соломона (РС). Предлагается новое семейство кодов с малой плотностью проверок на четность, основанных на симметрично повторяемых разностных системах. Коды данного семейства обладают большим миним. расстоянием и по своим характеристикам заметно превосходят обычные РС коды.

За последние годы много внимания было уделено в области исследования и разработки устройств относит. фазовой манипуляции. Приведен краткий обзор таких устройств для систем оптической связи с высокой эффективностью использования спектра. Детально рассмотрены преимущества данного формата модуляции с т. зрения чувствительности приемника и допустимых отклонений в нелинейности оптического волокна. Предложен упрощенный способ для оценки характеристик фазовой манипуляции при численном моделировании. Приведены результаты численных и эксперим. исследований нескольких форматов фазовой манипуляции, включающих поляризационной мультиплексирование и многоуровневое кодирование.