Сети и системы связи

На базе статистической минимизации среднеквадратического значения коэф. расширения импульсного сигнала, передаваемого по транспортной высокоскоростной волоконно-оптической линии большой протяженности, выводится выражение для расчета оптим. вектора поляризационной дисперсии мод 2-го порядка на входе устройства компенсации поляризации. Отмечается, что данный вектор представляет собой линейную комбинацию усредненных по частоте векторов поляризационной дисперсии мод и выходных состояний поляризации. Приводятся результаты полуаналитического расчета коэф. расширения импульса после прохождения оптимизированной выравнивающей цепи с прямой передачей, показывающие удовлетворительное совпадение с известными результатами численного моделирования.

Приведена структурная схема эксперим. установки, с помощью которой осуществлялась передача с плотным спектральным мультиплексированием. С использованием источника излучения непрерывного спектра со множеством несущих достигнута передача на расстояние ЭКВИВ1040 км. В эксперименте применялось выравнивание как спектра, так и коэф. усиления усилителя. Передавался 110*10 Гбит/с сигнал с плотным спектральным мультиплексированием (разнесение каналов ЭКВИВ25 ГГц) в С-диапазоне без использования прямого исправления ошибок. Показано, что протяженность передачи м. б. увеличена до 2000 км. (25*80 км).

Представлены результаты эксперим. исследования ухудшений характеристик передачи, вызванных рэлеевским обратным рассеянием в случае очень плотной двунаправленной передачи. Установлено, что серьезные ухудшения для сценария в наихудшем случае, когда каналы направляются в противоположных направлениях с перекрытием спектров, м. б. ослаблены с помощью управления состояниями поляризации канала. Представлена структурная схема волоконно-оптической системы передачи со спектральным уплотнением каналов без ретрансляторов, передающей в двунаправленном режиме сигналы в формате без возврата к нулю.

В последнее время наблюдается определенная стабилизация производства и рынка ВОЛС после глубокого кризиса, поразившего телекоммуникационную отрасль в период 2001-2003 гг. На примере фирмы Corning рассмотрены некоторые направления деятельности в направлении оптимизации потребительских и ценовых характеристик систем в целом и отдельных компонент, в частности. Ведется разработка недорогих, но эффективных устройств и узлов. Отмечено, что в наст. время становятся реальностью 40 Гбит/с системы передачи.

Представлена новая сбалансированная система типа радио-по-волокну, которая использует только 1 длину волны и 1 волокно. В этой сбалансированной системе поднесуще в полосе с верхней стороны и в полосе с нижней стороны, отличающиеся между собой по эл. фазе на 180°, переносят одни и те же сигнальные данные. Т. обр., сбалансированное детектирование поднесущих в нижней стороне и в верхней стороне с оптическими несущими подавит нелинейные искажения даже высших порядков. Результаты моделирования показали, что новая система превосходит ранее предлагавшиеся сбалансированные системы типа радио-по-волокну.

Показана значимость качества сигнала синхронизации при передаче информации в синхронных системах телекоммуникаций. Приведен краткий анализ существующих математических моделей систем фазовой автоподстройки и вероятности ошибки. Предложена к рассмотрению величина рассогласования сигнала, являющаяся в отличие от известной более полной характеристикой качества синхронизации. Получены мат. выражения для вероятности битовой ошибки с учетом возможной неточности синхронизации и гауссовского шума для двух типов решающих устройств.

Изобретения используется в цифровых и аналоговых линиях связи, как волоконно-оптических, так и открытых линиях связи. Способ заключается в передаче по оптической линии связи одновременно 2-информационных оптических сигналов, приеме этих сигналов, их сравнении и устранении шумов и помех. Информационные оптические сигналы формируют на выходе нелинейно-оптического элемента путем подачи по кр. м. одного оптического излучения на вход элемента и изменения входной мощности или фазы, или частоты одного оптического излучения, подаваемого на вход нелинейно-оптического элемента, или изменения эл. или акустического поля, приложенного к этому элементу. Обеспечивается оптическое переключение между 2-мя распространяющимися в нелинейно-оптическом элементе однонаправленными распределенно связанными волнами. Каждая из указанных волн на выходе нелинейно-оптического элемента соответствует информационному оптическому сигналу. Информационные сигналы подают на диф. усилитель, выполненный с возможностью вычитания эл. сигналов, и/или коррелятор, который выделяет совпадающую часть зависимости амплитуды эл. сигналов от времени. По 2-му варианту способа информационно-оптические сигналы формируют на выходе туннельно-связанных оптических волноводов, по кр. м. один из которых является нелинейно-оптическим элементом. Обеспечено повышение помехозащищенности линии связи и отношения С/Ш, исключено влияние шумов фотоприемников на прием информационного сигнала. 4 ил.

В бесшовной полосе шириной 72 нм были переданы 89 спектрально мультиплексированных каналов с пропускной способностью ЭКВИВ42,7 Гбит/с каждый при 100 ГГц их разнесении по волокну длиной 40*100 км. Сигналы передавались в формате дифференциальной ФМ с возвратом к нулю при подавленной несущей (CSRZ-DPSK). Приведена структурная схема эксперим. установки, в которой использовались: сбалансированный приемник, интерферометр Маха-Цендера с задержкой, полностью рамановское усиление, динамичный широкополосный эквалайзер усиления и дискретный рамановский усилитель с нулевой дисперсией.

Представлены результаты эксперим. исследования эффективности генерации четырехволнового смешения в квази-распределенных секциях оптического волокна, легированного эрбием, в условиях стандартного изменения мощности. Установлено, что измеренный кпд четырехволнового смешения должен хорошо согласовываться с формулой, разработанной для волноводов с пространственно и спектрально изменяемым коэф. усиления. Разработана новая теория генерации четырехволнового смешения в оптических линиях, усиление в которых осуществляется в нескольких квази-распределенных узлах. Метод использовался для исследования многопролетной линии L-диапазона.

Изобретение относится к волоконно-оптической технике связи и м. б. использовано для увеличения полосы пропускания многомодовой волоконно-оптической линии передачи. Техн. результат состоит в расширении области применения. Для этого в способе, заключающемся в том, что последовательно основному многомодовому оптическому волокну в линию передачи включают компенсирующее многомодовое оптическое волокно, профиль которого выбирают в зависимости от профиля основного многомодового оптического волокна, при этом глубина, ширина и форма осевого провала профиля показателя преломления компенсирующего многомодового оптического волокна выбирают так, чтобы диф. модовая задержка между группами мод низшего порядка и группами мод высшего порядка в основном многомодовом оптическом и компенсирующем многомодовом оптическом волокнах имела противоположные знаки. 3 ил.

Описывается эксперимент по передаче на 100 км с помощью обычного одномодового волокна сигналов системы квантовой криптографии или, более точно, распределения квантовых ключей, позволяющей осуществлять шифрованную связь между 2-мя удаленными партнерами с уровнем секретности, гарантированным квантовомех. эффектами. Рассматривается схема экспериментальной установки, содержащая фазовый модулятор с использованием фарадеевского отражателя на передающей стороне и построенный по схеме интерферометра Маха-Цендера балансный стробирующий однофотонный детектор на базе 2-х InGaAs/InP лавинных ФД, работающих при температуре -106,5°C, на приемной стороне. Приводятся полученные результаты: видимость интерференционной полосы >80%, что соответствует менее, чем 10%-ному квантовому коэф. ошибок.

Продемонстрирована передача с уплотнением каналов по длине волны без ретрансляторов и компенсаторов 16*10 Гбит/с каналов в формате относит. фазовой манипуляции (DPSK) по 140-км волокну марки G.652 с 2-х коммерческих полупроводниковых оптических усилителей в качестве дополнительного усилителя и предусилителя, соответственно. Длинный пролет без компенсации был получен благодаря узкополосного оптического фильтра с период. частотой, который одновременно демодулирует все спектрально мультиплексированные DPSK каналы и освобождает от компенсации хроматической дисперсии. Приведены результаты измерения характеристик однопролетных систем.

Управление рассеянием является эффективным средством подавления нелинейных искажений в системах передачи по оптическому волокну. Такое управление включает настройку величины предварительной компенсации остаточной дисперсии на участок и остаточной дисперсии в сети. Для систем ограниченной самофазирующейся модуляции оптимизация сетевой остаточной дисперсии необходима, так как она может существенно улучшить характеристику системы. Приводится аналитическое исследование оптимизация сетевой остаточной дисперсии для самофазирующейся модуляции. Метод исследования основан на корреляции между нелинейным искажением и расширением выходного импульса систем ограниченной самофазирующейся модуляции. Поэтому система с управлением дисперсией м. б. оптимизирована путем минимизации расширения отдельного выходного импульса.

Развивается метод расчета передаточных линий, содержащих последовательный каскад четырехполюсников. Рассматривается послойный метод анализа, в котором для каждого из четырехполюсников вводится пара коэф. для расчета передаточных характеристик. Матричными методами далее определяется общий отклик цепочки. К указываемым особенностям предлагаемого метода отнесено то, что для каждого отдельного блока цепочки можно ввести свой коэф. потерь. Теоретически и экспериментально рассматривается ВОЛС с несколькими ответвителями 2*2, цепочками ОС. Получено хорошее соответствие результатов.

Успешно продемонстрирована магистральная передача 16 каналов * 10 Гбит/с по одномодовому оптическому волокну длиной 1040 км с использованием объединенных рамановских и линейных оптических усилителей в качестве встроенных оптических усилителей. Все используемые длины пролетов были по 80 км (потери передающего волокна ЭКВИВ16 дБ), а потери самого пролета колебались от 28 до 34 дБ в зависимости от наличия элементов дополнительных потерь, напр., компенсирующего дисперсию волокна и перем. оптического аттенюатора. Измеренные Q-факторы 16-ти каналов после передачи на 1040 км (12,7-14,5 дБ) были выше, чем порог ошибки станд. прямого исправления ошибки.

Предложена новая схема передачи, позволяющая расширить диапазон одномодового функционирования станд. одномодового оптического волокна в сторону более коротких, чем длина волны отсечки, длин волн. Схема включает фильтр мод на конусообразно расширенном волокне, чтобы удалять из волокна мощность мод более высокого порядка и т. обр., обеспечивая работу волокна в качестве виртуально одномодовой передающей линии. Подавление мод более высокого порядка на величину ЭКВИВ10 дБ было достигнуто на длинах волн 850 и 980 нм с применением такого фильтра.