Сети и системы связи

Предложен новый расчетный метод для определения величины чувствительности рециркуляционного волоконного кольцевого интерферометра с нестационарной фазовой модуляцией. Проведенные расчеты демонстрируют хорошее совпадение с результатами известных экспериментов. Выявлена основная причина резкого несовпадения результатов этих экспериментов с предсказаниями разработанной ранее аналитической теории. Библ. 40.

Предложен способ и устройство для измерения добротности оптической цифровой системы передачи сообщений. Используется спец. прибор, измеряющий добротность входного сигнала, которая оценивается через собственную добротность измерительного прибора, принимая во внимание специфические для прибора вычисленные и занесенные в ЗУ значения добротности. В измерениях участвуют ЗУ и коррелирующее устройство для коррекции замеренных результатов с учетом данных корректирующих факторов, ранее занесенных в ЗУ.

Представлены результаты численного анализа оптических волноводов с многослойным диэл. покрытиями. Моделирование основано на методе расширения планарной волны с учетом точного профиля собственной моды волновода. Метод свободен от каких-либо приближений в отношении однородности волновода. Рассчитано отражение мощности как для случая антиотражающих, так и для случая покрытий с высоким коэф. отражения. Точность модели была проверена путем сравнения полученных точных результатов с результатами. Полученными др. методами. Скорость и точность метода расширения планарной волны делают его пригодным для прямой численной оптимизации.

Разработано одномодовое оптическое волокно из кварцевого стекла с высокой нелинейностью и низкими потерями при распространении. Успешно изготовлено волокно с маленькой сердцевиной и высокой нелинейностью из стеклянной композиции на основе оксида висмута. Это волокно м. б. использовано при разработке оптических устройств с высокой нелинейностью, которые необходимы для волоконно-оптических сетей связи для увеличения объемов передаваемой нагрузки и повышения скорости передачи.

Представлены результаты эксперим. сравнения характеристик 2-х типов оптических волокон с управляемой (положит. и отрицат.) дисперсией в 500 км (6*84,5 км) 16-канальной 40 Гбит/с системе. Проведено сравнение 2-х конфигураций передающих пролетов ВОЛС, в которых отрезки волокон с положит., отрицат., и нормальной дисперсией включены в разной последовательности. Установлено, что PDF(+D)-NDF(-D)-PDF(+D) конфигурация имеет выше коэф. добротности и допускает отклонение нелинейности в широком диапазоне мощности сигнала и рамановского усиления по сравнению с PDF(+D) NDF(D) конфигурацией.

Экспериментально продемонстрировано распределение 63-ГГц данных со скоростью 1,244 Гбит/с по нисходящей радио-по волокну линии связи с использованием технологии дистанционного преобразования оптической частоты с повышением. 63-ГГц сигналы оптического гетеродина модулировались с помощью перекрестной модуляции усиления сигналами с оптической боковой полосой внутри полупроводникового оптического усилителя. После фотодетектирования сигналы с преобразованной с повышением частотой генерировались на 62 ГГц. Исследованы характеристики вероятности однобитовой ошибки как функции мощности оптического сигнала с боковой полосой.

Предлагается изменять пропускную способность канала в волоконно-оптической системе связи путем сжатия несущего импульса, что приводит к повышению скорости передачи данных в системе. Численно решено уравнение Шредингера при наличии потерь и периодического усиления. Это уравнение описывает распространение оптических импульсов в оптических волокнах. Для описания усиления в системе с помощью полупроводниковых усилителей используется полуклассическая модель. Исследовано сжатие оптических импульсов в волоконно-оптических системах связи, использующих полупроводниковые усилители для период. компенсации потерь в волноводах.

В связи с развитием связи по оптическим волокнам встала задача создания промежуточных узлов с условными знаками и сигналами и подключением волоконной системы к узлу. Применительно к лазерным кабельным LAN-системам рассмотрены многомодовые оптим. волокна и проблемы перехода от кабельных систем к волоконно-оптическим. Представлено новое волокно “Infinicolor” и сформулированы требования при использовании волокна во внешних, внутренних и универсальных оптических кабелях.

Предложен метод мониторинга характеристик оптических систем связи с помощью измерения отношения С/Ш поднесущей, отношения С/Ш оптического сигнала и вероятности возникновения однобитовой ошибки оптического сигнала, а также метод диагностики повреждения компонент системы на основе проведенных измерений. Разработана система, которая позволяет реализовать такой метод мониторинга и диагностики повреждений.

Исследовано влияние потерь, вызванных поляризационной зависимостью, в дифракционной решетке из массива волноводов на ортогональность между каналами, мультиплексированными по состоянию поляризации, в топологии сети доступа, основанной на таких каскадированных дифракционных решетках. Экспериментально установлено, что для одной дифракционной решетки с потерями, вызванными поляризационной зависимостью, ЭКВИВ0,5 дБ деградация ортогональности при поляризационном мультиплексировании д. б. максимально ЭКВИВ0,9°, что хорошо согласуется с теорией. Исследовано также влияние изменений температуры.

Проведено сравнение характеристик 4-х топологий пассивных оптических сетей связи в осуществлении распределения квантовых ключей между множеством пользователей. В качестве сетей рассмотрены: пассивная звездообразная сеть, оптическая кольцевая сеть, основанная на интерферометре Саньяка, сеть с маршрутизацией по длине волны и сеть шинной топологии с адресацией по длине волны. Проведен анализ пригодности этих топологий для обеспечения обслуживания в сетях различных размеров.

Рассмотрена проблема маршрутизации и назначения длин волн в многоволоконных оптических сетях связи с уплотнением каналов по длине волны и с ограниченными ресурсами. Задавая матрицу нагрузки (число волокон на линию и число длин волн, которое волокно может поддерживать) искалась макс. нагрузка, которая м. б. перенесена соединениями. Проблема сформулирована как интегрированная линейная программа. Разработан алгоритм маршрутизации и присвоения длины волн. Результаты компьютерных расчетов подтвердили эффективность разработанного алгоритма.

Одной из важнейших задач проектирования волоконно-оптических сетей является обеспечение из живучести, так как любое повреждение может повлечь за собой огромные потери нагрузки (передаваемой информации). Распространенным методом решения задач живучести является метод построения структуры в виде сети резервирующих кольцевых схем (защитных циклов, или р-циклов). Описывается новый эвристический метод проектирования живучих сетей с р-циклами. Приводятся численные исследования, показывающие эффективность предложенного метода при различных нагрузках, а также хорошее приближение полученной резервной пропускной способности к оптимальной при значительном меньшем объеме необходимых вычислений.

Рассмотрена волоконно-оптическая сеть связи оптического многостанционного доступа, в которой используются временные коды для уплотнения каналов и в которой осуществляется передача информации в соответствии с интернет-протоколом. Предложено в такой сети использовать метод доступа IP пакетов. Рассмотрены: оптический кроссовый соединитель, оптический коммутатор, оптический мультиплексор ввода-вывода канала и оптический мультиплексор IP пакетов. Представлена архитектура такой сети.

Выведены аналитические выражения временного дрожания центр. положения импульсов, вызванное рамановским эффектом в солитонах с управляемой дисперсией. Рассмотрено рамановское временное дрожание из-за флуктуаций ширины импульсов. Результаты исследований показали, что эволюция ширины импульсов зависит от выбора схемы преобразования и увеличивается с квадратом расстояния, на которое передается солитон, и квадратом средней дисперсии также как и стандартный солитон, но с улучшенным соотношением.

Потоки 10-Гбит/с дуобинарных данных объединяются с неодинаковыми амплитудами и 2-мя ортогональными состояниями поляризации для создания узкополосной 20-Гбит/с четвертичной модуляции интенсивности. Измеренные с использованием псевдопроизвольной бинарной последовательности 2{7}-1 чувствительность и устойчивость этого формата модуляции к хроматической дисперсии составили – 18,6 дБм и 530 пс/нм, соответственно.