Сети и системы связи

Рассматриваются способ и система многоканального оптического фильтра, назначение которых заключается в обеспечении фильтрования большого количества оптических сигналов, циркулирующих по большому количеству оптических волокон, с помощью единственного фильтра. Усовершенствованный фильтр отличается низкой стоимостью производства, эффективностью и компактностью. Функционирование такого фильтра основывается на использовании 2-х коллимирующих линз с калиброванными значениями показателя преломления, системы оптических волноводов и 2-х узлов оптического клина. 6 ил.

Показано, что компенсирующее дисперсию оптическое волокно (DFC) и волокно с высокой апертурой (HNA) м. б. подсоединено методом сплавления к станд. связному одномодовому волокну (SMF) при значительном уменьшении потерь на соединении, если сердцевины на обеих сторонах соединения выполнены адиабатически рассеянными. С помощью данного способа соединения измерены общие потери ЭКВИВ0,2 и 0,05 дБ для DFC/SMF и HNA/SMF соединений, соответственно, при хорошей повторяемости результатов измерений. С помощью альтернативного метода утолщения места соединения волокно малого диаметра (80/5,3 мкм) м. б. подсоединено методом сплавления к станд. связному волокну (125/9,5 мкм) с потерями .

Рассмотрена эффективность спектрального мультиплексирования и кодирования длины волны в устройстве связи, использующем волноводную дифракционную решетку на входе. Устройство связи сконструировано т. обр., чтобы оно имело отклик на определенную длину волны в дополнение к станд. функциям ввода падающего луча, напр., из оптического волокна в планарный волновод. Представлены 2 опытных образца, изготовленных в InP волноводе, в которых в 1-м случае осуществляется спектральное мультиплексирование, а во 2-т – кодирование.

Связанный со строением метод распространения луча и метода конечных разностей использовались для исследования интегрированных оптических ответвителей, использующих секции из искривленных оптических волноводов. Обобщенная не ортогональная система координат введена, которая согласует локальные геометрии структур, приводят к более точному анализу с более крупными ячейками, по сравнению со станд. схемой, экономя т. обр., время вычислений. Разработанный алгоритм легко совместим со станд. схемами. В качестве примера приведены результаты исследования 2- и 3-мерных направленных волноводных ответвителей с искривлениями.

Представлены результаты исследования простого, компактного поляризационно-независимого коммутатора на InGaAsP-InP объемом 2*2 с высоким коэф. контрастности и низкими потерями. Рабочая длина волны коммутатора от 1520 до 1580 нм. Коммутатор имеет длину 1,3 мм при ширине 160 мкм. Коэф. контрастности ВКЛ-ВЫКЛ – в пределах (21±2) дБ в диапазоне температур от 16°C до 64°C, поляризационная чувствительность – .

С помощью метода Фурье с расщепленным шагом, основанным на связанном нелинейном уравнении Шредингера, проведен анализ влияния поляризационной дисперсии мод 1-го и 2-го порядков на характеристики оптического коммутатора, основанного на нелинейном оптическом петлевом зеркале. Характеристики коммутатора и коэф. экстинкции сильно ухудшаются под воздействием поляризационной дисперсии мод. Влияние дисперсии м. б. частично уменьшено с помощью соотв. кодовой последовательности. Предложен способ компенсации дисперсии с помощью введения в петлевое зеркала волокна, сохраняющего состояние поляризации.

Патентуется усовершенствованная конструкция соединительного узла, который способен обеспечивать незатрудненное пассивное соединение источника света или оптического приемника с оптическим волноводом (таким, как, напр., волоконно-оптический кабель или жгут оптических кабелей). Предлагаемая конструкция узла эл.-опто-мех. соединителя отличается уменьшенным уровнем вносимых потерь и пониженной аберрацией света. Устройство обеспечивает надежное сопряжение, которое удовлетворяет жестким требованиям использования в спец. средах (таких, как, напр., под водой или в газах, способных повреждать источник света) и при циклических (200°C) температурах и т. п. 19 ил.

Предложена конструкция устройства для позиционирования оптических компонент, таких как линзы или рефлекторы в оптических системах связи. Позиционирование осуществляется с помощью адаптивной опоры, которая связана с оптическим компонентом на одном конце и закреплена в статическом состоянии на др. конце. Адаптивная опора содержит гибкий опорный элемент, на котором смонтировано множество пьезоэл. элементов. В ответ на различные напряжения, приложенные к выбранным пьезоэл. элементам определяется положение гибкого элемента. 6 ил.

Предложен оптический фильтр, предназначенный для фильтрации, по кр. мере, части одной из 2-х спектральных боковых полос спектра кодированных оптических сигналов. Применение разработанных в оптических системах позволяет увеличить расстояние, на которое м. б. передана информация. Передаваемые сигналы м. б. в формате как в возвратном, так и без возврата к нулю, с модулированной интенсивностью. Асимметричные фильтры позволяют снизить перекрестные помехи от соседних кодированных сигналов. В качестве примера приведена система с плотным спектральным мультиплексированием, использующая разработанные фильтры.

Описано оптическое штеккерное соединение, позволяющее соединить оптический волновод со штеккерным гнездом, закрепленным на столе, где установлен корпус с цилиндрическим отверстием для ввода направляющей шпильки штеккера и оптической части, передающей оптический луч. На конце волокна, передающего луч, сформирован цилиндр, конец которого прикрыт откидывающейся заслонкой. Направляющая шпилька вставляется до упора в корпус и при этом откидывается заслонка на волокне, волокно упирается цилиндром в светоприемную часть соединения и фиксируется защелкой. При расчленении штеккерного соединения защелка отводится в сторону и разъемная часть вынимается из гнезда. Разъем м. б. многожильным, направляя энергию по нескольким волноводам.

Описана конструкция встроенного полностью оптического полосового фильтра, основанного на блокаторе моды сердцевины полого оптического волокна с парой длиннопериодных волоконных дифракционных решеток. Теоретически и экспериментально подтверждено, что селективная блокировка моды сердцевины в области полого оптического волокна, расположенного между решетками, может обеспечивать каналы в полосе пропускания, соответствующие резонансным длинам волн длиннопериодных волоконных дифракционных решеток. Рассмотрены характеристики фильтра.

Усовершенствованная конструкция спектрального фильтра, который предназначен для использования в оптических ИС, содержит волноводную структуру из трехмерного фотонного кристалла, в которой ограничена ширина центр. оптической области. Границы этой области имеют некоторую периодичность, вызванную технологией изготовления волновода оптической ИС. Предложена технология выравнивания границ области. В разработанной конструкции фильтра 2 волновода из фотонного кристалла располагаются последовательно друг за другом. 6 ил.

Представлены результаты эксперим. исследования полностью оптического коммутатора, основанного на фотонно-кристал. волокне. В эксперименте 25-км фотонно-кристал. волокно использовалось в качестве нелинейной среды с коэф. нелинейности ИПСИЛОН=36 Вт{-1}*км{-1} на 1550 нм длине волны. Спектр выходного импульса расширен из-за автомодуляции фазы. Продемонстрирована очень хорошая передаточная функция коммутатора. Разработанный коммутатор м. б. использован в качестве устройств восстановления формы импульса и преобразования длины волны. Результаты эксперимента показали, что применение фотонно-кристал. волокна позволяет осуществить миниатюризацию и интеграцию полностью оптических устройств.

Описан обобщенный подстраиваемы оптический фильтр с соединенными между собой устройствами обработки, таким как интерферометрические устройства Маха-Цендера с уникальными плечами и устройства с кольцевыми резонаторами. Каждый обрабатывающий элемент характеризуется параметрической длиной. Оптический фильтр подстраивается путем установки приводных механизмов в обрабатывающих элементах. Каждая установка соответствует заданному отклику хроматической дисперсии и мультиплексирования с вводом/выводом. 9 ил.

Предложена аналитическая модель для конусообразного соединителя большого размера. Модель была построена с помощью метода распространения луча. Детально исследовано влияние длины и угла конусообразной секции соединителя на вносимые потери и коэф. ответвления. По результатам моделирования для конусообразных соединителей разной длины и углов установлено, что амплитуда поля изменяется с изменением длины и угла, а центр поля отклоняется от плоскости. Рассчитаны: оптим. длина и угол.

Компания Harting, специализирующаяся в области разработки волоконно-оптических каналов связи, завершила разработку двухконусного соединителя, соответствующего по параметрам Соглашению об использовании множественных источников сигнала. Прибор содержит 2 оптических модуля для передачи данных со скоростью 10 Гбит/с для каждого из модулей. Модули, снабженные эквилайзерами, изготавливаются по стандартной КМОП-технологии с толщиной слоя 90 нм. Приведены частотные характеристики модулей в диапазоне частот до 20 ГГц.