Сети и системы связи

Разработана плата оптических межсоединений, которая позволяет построить компактный и рентабельный в производстве модуль оптических межсоединений для оптических линий передачи данных между чипами на ППЛ. Подробно рассмотрена технология монтажа. Эксперим. исследование изготовленного модуля показали чрезвычайно высокую эффективность связи и низкие оптические перекрестные искажения. Скорость передачи данных в линиях оптических межсоединений составила 455 Мбит/с. для повышения скорости передачи данных в линии надо повысить ровность поверхности зеркала и его угловую точность. Рассмотрены примеры применения модуля оптических межсоединений.

Был изготовлен легкий, недорогой пластмассовый корпус для модуля 2,5-Гбит/с оптических приемопередатчиков, который также имеет хорошие свойства эл.-магн. защиты. Эффективность защиты эпоксидной композиции с углеродным волокном, из которого изготовлен корпус, была смоделирована теоретически и измерена при частотах от 500 МГц до 3 ГГц с помощью ASTM D4935 и метода тестирования в ближнем поле. Исследовано 2 типа расположения выводов. Применение углеродных волокон позволяет повысить характеристики защиты и снизить стоимость корпуса. Разработанный приемопередатчик м. б. использован в недорогих оптических системах передачи.

Для аналоговых ВОЛС разработаны высокопроизводительные эл.-абсорбционные модуляторы бегущей волны на InGaAsP-InP квантово-размерных структурах. Для эл.-абсорбционных модуляторов длиной ЭКВИВ300 мкм измеренная эффективность спада на 1,55 мкм длине волны составила >4/Вт. Представлены результаты детального исследования нелинейности и динамического диапазона без выбросов. Путем оптимизации напряжения смещения и входной оптической мощности этот динамический диапазон м. б. увеличен на 10-30 дБ.

Представлены результаты исследования шума относительной интенсивности накачиваемых лазеров, преобразованного в сигнал в системе рамановского усилителя, использующей лазеры с накачками, мультиплексированными по состоянию поляризации. Показано, что такое преобразование м. б. уменьшено почти на 3 дБ при использовании лазеров с накачками, мультиплексированными по состоянию поляризации, вместо лазера с 1 накачкой. В системе рамановского усилителя модуляция накачки м. б. использована для мониторинга линии. Исследованы потери мощности, вызванные лазером с модулированной накачкой в такой системе.

За последние годы удалось достичь значительного прогресса в повышении пропускной способности оптических систем передачи. Представлен краткий обзор ключевых технол. усовершенствований, которые должны способствовать разработке оптических систем передачи с пропускной способностью ЭКВИВТБит/с. Особое внимание уделено роли широкополосных оптических усилителей на легированном эрбием волокне и рамановских усилителей в повышении пропускной способности оптических систем передачи. Приведена структурная схема оптического усилителя на легированном эрбием волокне с большим динамическим диапазоном.

Представлены результаты исследования полупроводникового оптического усилителя с высоким коэф. усиления, интегрированного с преобразователем размера пятна изгиба. Прямой активный волновод позволяет использовать pn-утопленную гетероструктуру с высоким эффектом блокировки тока и высокой однородностью характеристик. Волновод преобразователя размера пятна изгиба м. б. оптимизирован для улучшения слабой оптической ОС от торцов и повышения эффективности связи с оптическим волокном, имеющим плоский конец, при низких потерях на излучение благодаря изгибу.

Среди оптических кабелей, выпускаемых ЗАО “ТРАНСВОК”, диэлектрические самонесущие занимают особое место, поскольку составляют основу ВОЛС МПС и проложены вдоль всех железных дорог России. Кабели производства ЗАО “ТРАНСВОК” выдержали обязательные квалификационные испытания, предусмотренные программой РАО “ЕЭС России”, и в настоящее время успешно эксплуатируются на различных предприятиях Минэнерго России. Большие расстояния между опорами ЛЭП и воздействие механических нагрузок предъявляют особые требования к системе крепления волоконно-оптического кабеля. На воздушных ЛЭП крепление ОК осуществляется при помощи спиральной арматуры. Исходными данными при расчете натяжных и поддерживающих зажимов спирального типа являются не только максимально допустимые растягивающая нагрузка и раздавливающее усилие, но и номинальный диаметр, а также допуск на наружный диаметр кабеля.

На основе эффекта Маха-Цендера между модой сердцевины оболочки и модами оболочки парой каскадированных длиннопериодных волоконных дифракционных решеток сформированы интерференционные полосы. Теор. анализ показал, что спектральное разнесение и длина волны этих полос являются функцией коэф. дисперсии волновода (гамма), который является характеризующим параметром для дифракционной решетки. Путем измерения характеристик спектра передачи каскадированных дифракционных решеток м. б. получено абсолютное значение гамма. Измерение температурной чувствительности полос позволяет определить термооптический коэф. дифракционной решетки.

Предложены способ и устройства для идентификации и разделения оптических свойств тракта передачи в системах связи на оптических волокнах, работающих в режиме уплотнения каналов. К числу упомянутых свойств тракта передачи отнесены групповая дисперсия, вынужденное бриллюэновское рассеяние, автомодуляция фазы, перекрестные искажения. Оптический сигнал для данного канала направляется в преобразователь с выделением эл. сигнала. Выходной сигнал упомянутого преобразователя делится на несколько сигналов, каждый из которых подается на вход анализатора спектра.

Вопросами разработки рекомендаций в области соединения кабелей связи вообще и оптических кабелей в частности занимается Исследовательская комиссия 6 (ИК6) Междунар. союза электросвязи (МСЭ), работающая в рамках Сектора стандартизации электросвязи (МСЭ-Т). Она всесторонне изучает наиболее прогрессивные методы соединения кабелей, основанные на технол. процессах, используемых в мировой практике. На основе обобщения и всестороннего анализа собранной информации комиссия составляет и издает соответствующие Рекомендации (Рек.). Один из итогов работы ИК6 – разработка Рек. Серии L.xx, описывающих “Конструкцию, установку и защиту кабелей и других элементов наружного размещения”. В связи с интенсивным строительством оптических кабельных линий связи во всем мире и быстрым технол. прогрессом в этой области ИК6 в период с 2001 по 2004 годы пересмотрела и существенно скорректировала Рек. L. 12 и L. 13, относящиеся к проблемам соединения оптических кабелей. Проведен анализ этих рекомендаций.

Предлагается устройство оптоэлектронного коммутатора с оптоэлектронным органическим слоем. Коммутатор содержит оптоэлектронный излучатель-передатчик и оптоэлектронный приемник, составляющие детекторное устройство, и оптическое индикаторное устройство. Отличительная особенность коммутатора состоит в том, что индикаторное устройство представляет собой слой органического материала, излучающего свет.

Определены источники перекрестных искажений в кроссовых коммутаторах с ограниченным обменом длинами волн. Рассчитаны потери мощности, которые вызывают такие искажения. М. б. определена спецификация компонентов, используемых в кроссовых коммутаторах с ограниченным обменом длинами волн, которая позволит получить характеристики системы определенного уровня. Исследованы 2 архитектуры кроссовых коммутаторов с матрицей пространственных коммутаторов.

Разработаны сигнальная и шумовая модели ЛЗ, выявлены особенности обработки компонент и дано мат. описание процесса преобразования информации. Разработана методика проектирования ЛЗ радиосигналов, что позволяет проводить оптимизацию структуры аппаратуры. Установлено, что наибольший вклад в потери ЛЗ дают потери в технол. цикле “радиосигнал-оптическое излучение-радиосигнал”. Второе и третье места делят потери интенсивности оптического излучения ЛД на ввод в волоконный световод и потери, вносимые волоконно-оптической ЛЗ. В полученных формулах для коэф. передачи ЛЗ учтен квадратичный характер преобразования интенсивности оптического излучения в мощность радиосигнала.

Предложена конструкция соединительной клеммы для волновода, позволяющая осуществить соединение быстро, просто и без дополнительного согласующего элемента. Клемма имеет вид прямоугольной коробки, в которую со стороны узкой стенки корпуса входит волновод. На др. конце корпуса размещена контактная площадка с эл.-оптическими элементами. В корпусе с боковой стороны расположено свободное место для нагрузки. В конечном положении передняя площадка оптического волновода связана с контактными площадками противолежащих элементов.

Фирма Borealis A/S (Дания) предлагает новый полимерный компаунд (ПК) Borstar HE 6081 на основе полиэтилена высокой плотности, предназначенный для формирования оболочек самонесущих волоконно-оптич. кабелей ADSS (All Dielectric Self-Supporting). ПК характеризуется сочетанием высоких теплостойкости, устойчивости к трекинг-эрозии, стойкости к неблагоприятным погодным условиям, действию сильных эл. полей и УФ-облучению и является прекрасным решением при изготовлении оптич. кабелей, монтируемых на опорах высоковольтных ЛЭП. ПК получают в соответствии с оригинальной технологией, в основе которой лежит особая методика полимеризации, разработанная специалистами Borealis.

Представлена методика согласования компонентов оптоволоконного линейного тракта системы передачи с точки зрения паразитных интерференционных эффектов. Под согласованием понимается способ подбора техн. параметров компонентов линейного тракта с учетом их взаимного влияния. Предложена физ. модель линейного тракта, обеспечивающая учет многолучевой интерференции. Определены границы по когерентности излучения и длине оптоволоконного сегмента, в которых негативное влияние интерференции проявляется заметно. Предложена концепция определения амплитуды отраженной волны и получено выражение для ее среднестатистического значения, а также степени интерференционного искажения формы трапецеидальных импульсов.