Сети и системы связи

Предложена конструкция перемежителя на основе интерферометра Майкельсона с одним резонатором Gires-Tournois в качестве отражающего зеркала. Представлены результаты эксперим. исследования дисперсии перемежителя при наличии многолучевой интерференции. Приведены графики зависимости дисперсии от длины волны в полосе пропускания. Перемежитель в сочетании с компенсатором дисперсии м. б. успешно использован в высокоскоростных системах оптической связи.

Разработан компактный и надежный модуль на ЛД, который м. б. использован для накачки Nd:YAG лазеров для оптических межспутниковых линий связи. Для повышения надежности системы в модуле используется 2 ЛД и делитель луча по состоянию поляризации. Для обнаружения повреждений применяется встроенный ФД. Исследована эффективность связи и точность монтажа компонентов ЛД. Система пассивного охлаждения выбрана из-за того, что в космосе непригодна жидкостная система. Приведены характеристики модуля и рассмотрена его мех. конструкция.

Сообщается об организации консорциума университетов Великобритании с целью разработки оптим. приемопередатчика оптических сигналов, используемого в составе системы сопровождения объекта в закрытом помещении. В составе передатчика используется решетка СД, возбудитель на КМОП элементах и оптическая система, используемая для формирования луча. В составе приемной части устройства используется решетка ФД с pin структурой, приемник на КМОП элементах и соответствующая оптическая система. Приведено детальное описание функциональных блоков устройства. Рабочая длина волны – 980 нм. Число используемых каналов – 7. В составе передатчика используется мощный полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором.

Вместо 45° зеркала, обычно используемого в качестве отражающего для многомодовых приложений (напр., при организации оптической связи между решеткой лазеров, излучающих с поверхности, с вертикальным резонатором и оптическими волокнами), предложено использовать искривленное зеркало объемного типа с низкими потерями. Структура такого зеркала спроектирована и смоделирована с использованием метода трассировки лучей. Переходное затухание искривленного зеркала объемного типа, изготовленного с применение Х-лучевой литографии, д. б. .

Предложено устройство, для локальных систем связи, изготовленное по технологии инжекционного литья и предназначенное для концентрации энергии оптического излучения. Используется основание, в котором сформированы параболические объемные полости, на стенки которых нанесены отражающие покрытия. Расположение полостей таково, что их ДН полностью перекрывают полупространство над упомянутыми полостями. В фокальных точках упомянутых полостей располагаются источники или приемники излучения.

Предложена конструкция кроссового коммутатора в свободном пространстве на 80*80 портов, использующего индивидуальные коллиматоры и микрозеркала, управляющие лучом. Коммутатор использует конструкцию с преобразованием луча на микрозеркалах, которая позволяет получить сетку небольшого объема (50*40*20 мм{2}) и оптимально использовать диапазон угла поворота микрозеркал. Коммутатор продемонстрировал вносимые потери ЭКВИВ2,5 дБ, а подавление перекрестных искажений оказалось лучше 60 дБ. Приведена схема трассировки лучей для коммутатора на 80*80 портов.

В работе приведен полный теор. анализ надежной поимки и остановки луча в системе общей оптической связи, который рассматривается в виде 2-х основных задач. Во-первых – изменение выхода луча из зоны видимости приемной антенны и во-вторых, управление ее направлением (деплексия). Приведена методика расчета эл-оптических элементов, применяемых в линии общей оптической связи. Дано описание и свойства тех матриц, которые используются для характеристики эл-оптических систем. Это вызвано эффективностью применения в синтезе и анализе оптических систем матричного аппарата. Матричная интерпретация теор. анализа эл-оптических элементов дает возможность получить простые соотношения, которые помогают в инженерных расчетах. Для расчета полуволновой постоянной эл-оптического элемента и вектора поляризации, вызванной возбуждающим внешним эл. полем, а также коэф. преломления, фазовой функции получены матричные соотношения. Рассмотрены вопросы пеленгации светового потока. Проведен полный анализ анизотропного эл-оптического элемента. Отмечается, что такой элемент м. б. использован в качестве датчика для системы пеленгации.

Показано, что невзаимные оптические элементы, необходимые для квантовой электроники, для систем обработки оптической информации, для устройств оптической связи, могут быть созданы на основе анизотропных оптических кристаллов. Причиной невзаимности таких устройств является особое, неодинаковое, расположение плоскости главного сечения кристалла для лучей, идущих в прямом и обратном направлениях. Приведены характеристики невзаимных элементов, изготовленных из кристаллов кальцита, парателлурита, йодата лития и кварца.

Проводится сравнение основных видов модуляции, используемых в локальных системах беспроводной оптической связи: простой в реализации импульсно-кодовой модуляции (ООК); высокоэффективной по средней мощности, но с относительно низкой эффективностью использования частотной полосы позиционно-импульсной модуляции (РРМ) и разрешающей свойственную РРМ проблему восстановления символьной и слотовой синхронизации интервально-импульсной модуляции (PIM). Рассматривается символьная структура для различного числа бит в символе модернизированного варианта: двухамплитудной интервально-импульсной модуляции (DAPIM), обладающей оптим. характеристиками по удельным энергетическим и полосовым затратам. Приводятся модель DAPIM и выражения для расчета средней вероятности слотовой и пакетной ошибки и требуемой оптической мощности в канале с отсутствием дисперсии.

Динамичные оптические беспроводные системы связи в космосе требуют топологического контроля для оптимизации характеристик сети. Такие сети потребуют конфигурирования для множества соединений (приемопередатчиков), надежности и качества обслуживания. Топологический контроль включает автоматическую реконфигурацию линий и/или узлов в сети для получения заданных характеристик цели и требует точного наведения, обнаружения, слежения и регулирования лазерных лучей. Для реконфигурации может понадобиться перенаправлены оптические приемопередатчики на новый или уже существующий узел внутри сети. Рассмотрены конструкции и характеристики оптических приемопередатчиков для оптических сетей связи в космосе.

Исследованы некоторые вопросы, связанные с фильтрацией фонового оптического излучения в оптоэлектронных системах для беспроводных оптических каналов внутри помещений. Специфической особенностью таких систем является высокое фоновое оптическое излучение в местах, где они обычно используются. Это приводит к увеличению дробового шума и наличию относительно высокой интерференции непосредственно на выходе фотоприемника. Исследовано влияние отношения С/Ш при фильтрации фоновой подсветки в беспроводных оптических каналах. Показано, что подобрав соотв. форму оптического сигнала можно уменьшить это влияние.

Экспериментально проведено сравнение 2-х спектральных методов для полного определения характеристик (амплитуды и фазы) оптических импульсов с длительностями, соразмерными с высокоскоростными системами связи (2-30 пс). Показано, что высокочувствительный метод линейного стробирования, использующий эл.-абсорбционный модулятор, дает более точные результаты по сравнению с методом нелинейного стробирования, основанного на генерации 2-й гармоники, в диапазоне длительностей импульсов от 2 до 33 пс. Приведена структурная схема эксперим. установки для проведения измерений.

Изобретение относится к области лазерной связи и может быть использовано в лазерных линиях связи, установленных на мачтах, высотных зданиях или на подвижных объектах, например космических аппаратах. Технич. результат – повышение энергетического потенциала лазерной линии связи и повышение скорости передачи информации. Совокупность введенных в устройство терминала лазерной связи элементов и их связей позволила непосредственно в плоскости прием производить оценку систематической составляющей в отклонении энергетического центра пятна лазерного излучения на оптических антенных модулях относительно геометрического центра фигуры, образованной N-1 оптическими антенными модулями, используемыми для приема, и осуществлять компенсацию этого рассогласования за счет пространственного перемещения оптического антенного модуля (на величину этого рассогласования, только в противоположном направлении), используемого для передачи и в качестве маякового устройства, на который наводятся N оптических антенных модулей противоположного терминала лазерной связи (на передающем конце лазерной линии связи). Это позволило поднять энергетический потенциал оптической лазерной линии связи, состоящей из двух терминалов, в К раз, где K>1, 1 ил.

Изобретение относится к системам оптической связи и может использоваться в открытых системах связи, а также в оптических интерферометрах. Техн. результат заключается в повышении помехоустойчивости приемной системы и упрощении оптической схемы. Принимаемый сигнал состоит из 2-х когерентных пространственно совмещенных лучей – опорного и информационного. В плоскости матрицы фотоприемников формируется интерференционная картина, являющаяся результатом наложения фронтов этих лучей. Фотоприемники разделены на 2 группы, отстоящие одна от другой на расстоянии, соответствующем пространственному периоду интерференциионной картины. При обработке информации определяется отношение значений выходных сигналов 2-х групп фотоприемников, которое пропорционально информационному выходному сигналу. 2 ил.

Теоретически исследуются пути уменьшения вероятности ошибок приема информации для оптической системы связи в свободном пространстве при наличии атмосферных эффектов. Анализируется проблема целесообразности использования единственного приемного устройства, обладающего значительной апертурой и решетки приемных устройств с малыми апертурами. Показано, что 2-й случай предпочтителен, причем при увеличении числа апертур в составе решетки вероятность ошибок уменьшается.

Предложен метод для оценки времени обнаружения для ИС восстановления данных и синхроимпульса, использующей технологию линейной петли фазовой синхронизации. Оценки, применяющие предложенный метод, были сравнены с измеренным временем обнаружения для ИС с любыми параметрами петли. Полученное хорошее совпадение делает возможным проектирование ИС восстановления данных и синхроимпульса для любых целей. Разработана 10-15 Гбит/с ИС для оптических линий связи в магистральных сетях и сетях доступа. Приведена принципиальная схема ИС.