Сети и системы связи

Предложено решение оптического уровня для обмена информацией между абонентами в пассивной оптической сети путем размещения узкополосной волоконной решетки Брэгга вплотную к звездообразному разветвителю в оптическом волокне линии передачи. Экспериментально продемонстрирован способ эмуляции локальной сети связи с 1,25 Гбит/с передачей по восходящей линии к центр. офису и с 155 Мбит/с передачей по восходящей линии к центр. офису и с 155 Мбит/с передачей данных абонента, которые мультиплексировались на 5-ГГц РЧ несущую. Эксперим. результаты показали, что технология м. б. использована для поддержания трафика локальной сети при высоких скоростях передачи данных, накладывая миним. потери на передачу по восходящей и нисходящей линии.

Разница мощностей между каналами узла оптической сети, принятыми на терминале оптической линии пассивной оптической распределительной сети Ethernet, минимизирована с целью улучшения характеристик приемника, работающего в пакетном режиме, и обеспечивая надежной их работы. Терминал оптической линии измеряет мощность каждого узла и посылает управляющие сообщения назад в узел в процессе регистрации. Узел спроектирован т. обр., чтобы изменять у себя глубину модуляции с помощью принятых управляющих бит. Цифровая схема управления мощностью использовалась на стороне узла для облегчения этого процесса.

Вводится понятие интегральных методов теории телетрафика (Integrated Traffic Engineering), которые характеризуются более широким охватом задач теории телетрафика, относящихся к оптическим сетям с разделением по длине волны, обслуживающим нагрузку сети Интернет. Новая теория направлена на совместное решение оперативной оптимизации характеристик сети с учетом возможностей контроля и управления на различных уровнях сетевой иерархии. Задачей новой теории является поиски путей повышения пропускной способности, производительности, эффективности и живучести сети при сокращении затрат. Обсуждаются основные понятия новой теории.

Детально исследованы дрожание фазы оптических солитонов в одноканальных системах связи с пост. дисперсией и распределенное усиление. Вариационный метод использовался для выведения уравнений, которые моделируют дрожание фазы, вызванное шумами усилителя. Эти уравнения были решены аналитически. Получены простые формулы для изменений фазы в ансамбле солитонов. Правильность формул проверена с помощью численных решений нелинейного уравнения Шредингера.

Продемонстрирована передача данных в формате с возвратом к нулю на 2400 км с общей пропускной способностью ЭКВИВ1,28 Тбит/с по 32-м каналам со скоростью 40 Гбит/с на канал при их разнесении ЭКВИВ100 ГГц с помощью распределенного полностью рамановского усиления. Представлена структурная схема эксперим. установки в которой используется эл. оборудование мультиплексирования каналов во временной области и TeraLight{TM}/Reverse TeraLight{c} волокна с оптимизированной дисперсией.

Экспериментально продемонстрирована возможность ГГц рассылки сообщений на связной длине волны с помощью передатчика на хаотическом ЛД с распределенной ОС и внешним резонатором и 2-х автономных приемников на ЛД с распределенной ОС. Восстановление сообщений осуществлялось с отношением С/Ш>14 дБ. Предложенная технология м. б. использована при организации засекреченной оптической связи, основанной на хаотическом кодировании.

Продемонстрированы подстраиваемые полностью оптические преобразователи длины волны, основанные на подстраиваемом лазере и перекрестной модуляции усиления в полупроводниковом оптическом усилителе. Усилитель, связанный по одному порту, использовался для улучшения выходных характеристик. Для 10 Гбит/с подстраиваемого преобразователя выходная длина волны подстраивалась от 1528 до 1563 нм. При соотв. выборе условий работы были получены: выходной коэф. экстинкции >10 дБ, а эффективность преобразования >0 дБ во всем диапазоне подстройки.

Представлены результаты моделирования и детального исследования непрерывного спектра, генерированного в оптическом волокне с выравненной дисперсией/уменьшающем дисперсию. Установлено, что макс. мощность импульса накачки очень важна для генерации непрерывного спектра в волокне и существует пороговая мощность. С увеличением макс. мощности импульса накачки ширина спектра увеличивается, и ровность непрерывного спектра становится лучше. Но, если эта мощность увеличивается дальше, ровность спектра ухудшается. Установлена оптим. мощность импульса накачки для генерации непрерывного спектра.

Представлен “оптически синхронизированный″ 3R регенератор (ОС-3R), сохраняющий длину волны данных и логику. Конструкция регенератора основана на 2-х полупроводниковых компонентах, позволяя уйти от дорогих и больших оптических усилителей на легированном эрбием волокне. Приведены структурная схема регенератора и его характеристики. Характеристики продемонстрированы путем анализа глазковой диаграммы. Измерения вероятности возникновения однобитовой ошибки при скорости 40 Гбит/с показали – 3,5 дБ отрицат. потери для сильно испорченных сигналов.

Описана технология изготовления микролинз, разработанная в ин-те им. Фраунгофера (ФРГ). В качестве исходного материала используется боросиликатное стекло. Формирование линз производится посредством использования травления в плазме в вакуумной камере, которая заполняется ионизированным газом. Микролинзы формируются на кремниевых подложках с регулируемым профилем температуры. Применение бесконтактной технологии позволяет достичь крайне низкого уровня шероховатости поверхности микролинзы, и вследствие чего необходимость дальнейшей обработки отпадает. Достоинством предложенной технологии является высокий выход готовой продукции и малая стоимость процесса изготовления микролинз.

Установлены пост. изменения в характеристиках связи мод пластиковых оптических волокон, вызванных обширным долговременным изгибом. Показано, что эти деформированные волокна имеют сильнее связь мод, чем не деформированные волокна того же самого типа. Приведены результаты исследования изменений характеристик распространения для таких деформированных волокон. Установлено увеличение затухания. Показано, что уменьшается ширина полосы для таких волокон по сравнению с не деформированными.

Предложена конструкция кабеля, работающего при повышенном натяжении, особенно при монтаже на наружных округлостях труб кабельных каналов. Особенностью конструкции является то, что кабель выполняется легким позволяя ограничиться малыми усилиями при натяжении. Рядом с основным кабелем проходит, соединяясь с ним, натягивающая кабельная труба, внутри которой помещен канат, покрытый продольно насеченной стальной оболочкой, на которую, путем набрызгивания нанесена наружная оболочка из высокоплотной массы. Наружная оболочка натягивающего каната объединена с наружной оболочкой кабеля, как бы являясь его частью. Наружная оболочка кабеля набрызгана на такую же насеченную стальную оболочку, как и в натягивающей трубе.

Приведено новое объяснение процесса формирования зависящей от интенсивности структуры подимпульса в линейно поляризованных пс лазерных импульсах в одномодовом оптическом волокне, основанное на уравнении связанных мод 2-х линейно поляризованных компонент. При этом учитывается совместное влияние внутреннего и нелинейного двулучепреломления. Показано, что результаты численного анализа хорошо совпадают с эксперим. данными.

С помощью 3- теор. моделей различного типа изучены дисперсионные свойства фотонно-кристаллич. волокна с полным внутренним отражением. Показано, что дисперсия в оболочечной части такого волокна является положительной, а дисперсия его внутренней части (сердцевины) является отрицательно. Рассмотрены возможности достижения средней величины дисперсии для указанных волокон близкой к нулевой, а также смещения точки с нулевой дисперсией в коротковолновую область спектра.

Разработана конструкция двухмодового интерференционного оптического коммутатора с высокой инжекцией носителей. Изготовление коммутатора основано на эффекте дисперсии плазмы со свободными носителя. Конструкция коммутатора состоит из входного одномодового ребристого волновода с Y-разветвлением, 2-х двухмодовых волноводных связывающих секций и выходного одномодового ребристого волновода с Y-разветвлением. Германо-кремниевый материал, легированный бором выращивался с помощью метода молекулярно лучевой эпитаксии, а само устройство изготавливалось с помощью станд. кремниевой технологии. Ребристые волноводы изготавливались с помощью реактивного ионного травления. Приведены характеристики коммутатора.

Работа посвящена вопросам конструирования волоконно-оптических кабелей с точки зрения взаимодействия элементов конструкции при приложении внешних воздействий. гл. обр. силовых и температурных. Требуемые диапазоны внешних воздействий достигаются в повивных конструкция кабелей с применением оптических модулей со свободной укладкой оптических волокон, т. е. с избыточной длиной оптического волокна. Часто предпринимаются попытки оценки эксплуатационного ресурса изделия или для сравнения технол. параметров их изготовления по величине избыточной длины. Обсуждается корректность такого подхода. Отмечен ряд проблем разработки универсальной методики измерения избыточной длины. Рассмотрены различные механизмы воздействия на величину избыточной длины с учетом параметров технол. процессов изготовления и условий хранения кабеля.