Сети и системы связи

Интерферометрические петли Саньяка с полупроводниковыми оптическими усилителями играют важную роль в оптической обработке сигнала и сетях связи. Выведено новое описание передаточных характеристик петли Саньяка, основанной на полупроводниковом оптическом усилителе, учитывающее влияние двулучепреломления петли. основываясь на этом новом описании, теоретически проанализировано и экспериментально продемонстрировано преобразование длины волны в формате без возврата к нулю, использующее такую петлю при асимметричном расположении усилителей.

Представлен новый метод для уменьшения доминирующего шума интенсивности, наведенного фазой, в активных рекурсивных оптических процессорах сигналов с высоким коэф. добротности (Q). Метод основан на использовании эффектов перекрестной модуляции усиления в полупроводниковом оптическом усилителе в рекурсивной петле процессора. Использовалось 2 различных лазерных источников излучения. Усовершенствованная структура процессора не требует некогерентных источников излучения. Свободный спектральный диапазон процессора не ограничен когерентностью лазерного источника. Приведены результаты эксперим. исследования нового процессора.

Совершенствуются устройства и метод для приема оптических сигналов в волоконно-оптических сетях связи. Отмечается, что для распределенных сетей (например, внутриофисных) часто имеется проблема, состоящая в том, что сигналы от разных потребителей имеют различные уровни. Различие в уровнях сигналов приводит к ошибкам при распознавании сигналов приемными устройствами. В прежних разработках проблему часто решали, управляя простым образом усилителем приемника. Коэф. усиления устройства ставится макс. во время ожидания последовательности оптических сигналов и снижается до оптим. значения при его появлении. Однако, указывается, что регулировка усиления требует определенных затрат времени, так что начало информационного пакета несколько искажается. В предложенном приемном устройстве сигнал после предусилителя направляется в регулируемый основной усилитель и частично ответвляется в цепь управления усилителем. Цепь управления включает блок памяти, который запоминает информацию о предыдущих корректировках работы усилителя и использует ее в дальнейшем, сокращая продолжительность переходных промежутков. Представлены структурные схемы приемников с модифицированным управлением. 23 ил.

Разработан новый модуль оптического приемника, использующий: пластмассовый корпус, стеклянную подложку с V-образной канавкой; ФД с преломляющей гранью и излучающий с ребра; и биполярную ИС на Si предусилителя. Разработка сигнальных линий такой ИС разрабатывались с помощью анализа трехмерного эл.-магн. поля. Для изготовленного модуля достигнуты: частотная характеристика ЭКВИВ7,7 ГГц и чувствительность .

Описаны последние достижения в области создания источников оптического излучения для оптических систем с плотным спектральным мультиплексированием, включающие подстраиваемые лазеры и источники излучения со множеством длин волн. Приведены конструкции устройств. Рассмотрены основные технологии изготовления, применяемые при создании таких источников излучения. Приведены механизмы подстройки, характеристики и режимы работы различных источников излучения.

Предлагается использовать оптический 2R регенератор, основанный на полупроводниковом насыщенном поглотителе, в эксперим. установке для 20 Гбит/с магистральной передачи. Приведена структурная схема эксперим. установки. В передающей петле осуществлялось управление дисперсией и эмулированное уплотнение каналов по длине волны, и использовались “станд.” 50% сигналы в формате с возвратом к нулю. При уменьшении разнесения каналов с 200 до 50 ГГц оптический 2R регенератор гарантирует коэф. добротности на расстоянии ЭКВИВ9000 км 14,5 и 11,2 дБ, соответственно.

Продемонстрирована одновременная генерация последовательностей пс оптических импульсов на множестве длин волн при использовании схемы автозапуска множества оптических путей. Внешний резонатор ЛД типа Фабри Перо состоит из 3-х волоконных решеток Брэгга и перем. оптической ЛЗ. Длины волн коротких оптических импульсов м. б. достаточно удобно выбраны путем подстройки волоконной решетки и м. б. лег ко переключены только подстройкой оптической ЛЗ. Коэф. подавления одной моды составил >18 дБ. Разработанная система генерации недорога и проста в эксплуатации. Приведена структурная схема эксперим. установки.

Предложены метод регулируемой компенсации дисперсии и устройство компенсатора градиента дисперсии, использующего виртуально отображенную фазированную решетку, вращающуюся пропускающую дифракционную решетку и зеркало с различной кривизной для различных сечений. Разработанный компенсатор обеспечивает одновременную регулируемую компенсацию хроматической дисперсии и градиента дисперсии в одном устройстве. Степень компенсации подбирается опытным путем с помощью вращения пропускающей дифракционной решетки и/или передающего зеркала. Использующая такой компенсатор система рентабельна в производстве. 9 ил.

С помощью очень простой схемы осуществлено 40 Гбит/с полностью оптическое восстановление синхроимпульса. В схеме использовались сверхточный фильтр Фабри-Перо с низкими потерями и полупроводниковый оптический усилитель, действующий как амплитудный эквалайзер. Восстановленный синхросигнал показал большой диапазон синхронизации, слабые флуктуации амплитуды и ограниченное временное дрожание. Приведены структурная схема эксперим. установки и характеристики выделенного синхросигнала. Разработанная схема выделения синхросигнала м. б. использована при построении оптических сетей связи.

Повышение пропускной способности существующих и вновь создаваемых оптических линий и сетей связи связано с использованием разреженного (CWDM) спектрального уплотнения. Необходимыми устройствами в технике спектрального уплотнения являются оптические мультиплексоры и демультиплексоры – для объединения нескольких оптических несущих в одном оптоволоконном тракте и для выполнения обратной функции. Представляется мультиплексор/демультиплексор, изготовленный на основе сплавных одномодовых разветвителей.

Представлено описание разработанного деформируемого зеркала с оптической адресацией для применения в качестве пространственного модулятора света. Используется аллюминизированное полимерное мембранное зеркало с электростатическим управлением отдельными пикселами и оптические управляемый фотопроводящий субстрат GaAs. Решетка толщиной 5 микрон из фоторезисторного материала поддерживает 2-микронную аллюминизированную мембрану Mylar{TM}. Проводящий слой ZnO размещен на задней стороне пластины из GaAs. Описано также аналогичное устройство на основе InP. Для измерения деформаций зеркала как функции освещения, напряжения и частоты применяется стандартный интерферометр Майкельсона.

Предложена простая конструкция оптического передатчика для наложения 10-Гбит/с сигналов в формате относит. фазовой манипуляции на 10-Гбит/с сигналы в формате инверсного возврата к нулю (DPSK/Inv-RZ). Предложенное устройство содержит модулятор интенсивности Маха-Цендера с 2-мя приводами и оптический модулятор фазы. Экспериментально численно определены характеристики передатчика. Подробно рассмотрен принцип работы устройства, отличающегося простотой и рентабельностью.

Предложен полностью оптический маршрутизатор по длине волны, отличающийся простотой реализации. Главным преимуществом устройства является отсутствие подстраиваемых компонент и одновременного преобразования множества длин волн. Маршрутизатор использует фиксированный подстраиваемый преобразователь длины волны. Этот конвертер преобразует любую входную длину волны в фиксированную длину волны и позволяет организовать петлю ОС для оптического излучения. По сравнению с ранее использовавшимися устройствами. Новая конструкция проще и рентабельнее.

Представлены результаты теор. и эксперим. исследований характеристик пропускания многоканальных длиннопериодных волоконных дифракционных решеток с учетом их физ. параметров, таких как шаг решетки, ее длина и число решеток. Эти параметры м. б. использованы для управления спектральным разнесением каналов, числом каналов, глубиной амплитуды потерь и шириной полосы канала многоканальной длиннопериодной волоконной дифракционной решетки.

Предложен и реализован алгоритм управления для переключения длины волны непрерывно подстраиваемых лазеров. Разработанная концепция позволяет переключать определенное число плотно мультиплексированных спектральных каналов вверх или вниз путем использования широкополосного устройства синхронизации длины волны. Разработан и исследован алгоритм коммутации для лазера, излучающего с поверхности, с вертикальным резонатором и микроэл.-мех. подстройкой.

Подробно рассмотрена процедура генерации пс оптических импульсов, которые м. б. подстроены в широком диапазоне длин волн (65 нм) и имеют высокий коэф. подавления боковой моды (>60 дБ). Большой диапазон подстройки получается благодаря использованию внешней инжекции в источник излучения с переключаемым усилением, содержащим 2 лазера Фабри-Перо. Использование широко подстраиваемой решетки Брэгга на выходе улучшает коэф. подавления боковой моды. Предложенный способ генерации м. б. использован при построении источников оптического излучения для высокоскоростных волоконно-оптических систем связи с уплотнением каналов по длине волны и во временной области.