Сети и системы связи

Представлен метод расчета параметров передачи направляемых мод произвольного порядка, распространяющихся в сердцевине многомодового волоконного световода с произвольным осесимметричным профилем показателя преломления. Предлагаемый метод является обобщением модифицированного метода приближения Гаусса на указанный случай. В отличие от известных решений на основе приближения Гаусса многомодовое оптическое волокно с произвольным осесимметричным профилем показателя преломления рассматривается как волоконный световод с многослойным профилем показателя преломления. Получены вариационное выражение для параметра моды в сердцевине и характеристическое уравнение, решением которого является нормированный эквивалентный радиус пятна моды. Представлены результаты сравнения значений параметров передачи направляемых мод, полученных на основе точных решений и с помощью предложенного метода. Библ. 15.

Представлены характеристики новых видов широкополосного оптического волокна марки TrueWave RS (одномодовое) и AllWave, соответственно в диапазонах волн 1530-1620 и 1335-1625 нм. Волокна предназначены для высокоскоростных DWDM систем. Диапазон волн 1530-1620 развивается для снижения дисперсии. Для использования в Европе выпускается новый кабель Mi Dia диам. 13 мм при числе волоконно-оптических жил до 144. К 2005 г. ожидается увеличения скорости передачи до 10.000 Гбит/с.

Теоретически обосновали методику измерений характеристик дисперсии поляризованных мод в одномодовом оптич. волокне; в основе этой методики лежит анализ поляризованного состояния волны, претерпевшей обратное рассеяние. Показано, что характеристики дисперсии можно описать, учитывая двулучепреломление и групповое время задержки. Возможности упомянутой методики проиллюстрированы на примере лабораторных измерений и полевых испытаний оптич. волокна.

Предложен метод исследования динамики преобразования дефектов в волоконных световодах под действием УФ излучения по дозной зависимости наведенного показателя преломления. С помощью этого метода исследованы процессы преобразования дефектов в фосфоросиликатном волоконном световоде с малыми потерями, насыщенном молекулярным водородом, при экспонировании его на длине волны 193 нм. Выдвинуто предположение о существовании в нем по крайней мере 2-х типов дефектов, ответственных за наведение показателя преломления.

Представлены результаты эксперим. исследования влияния дисперсии 4-го порядка на начало скалярной спонтанной модуляционной нестабильности в одномодовом оптическом волокне. Исследования проводились в режиме нормальной дисперсии оптического волокна со сдвинутой дисперсией, накачиваемого квазинепрерывным ЛД, работающем вблизи длины волны нулевой дисперсии. Доказано существование нового спектрального окна модуляционной нестабильности, вызванного дисперсией 4-го порядка в режиме нормальной дисперсии. Измеренная частота модуляции, которая находилась в диап. от 5 до 9 ТГц при входной мощности ЭКВИВ7 Вт, хорошо согласуется с данными, которые были получены при анализе линейной стабильности.

Предложена новая концепция модуляции оптических сигналов, названная адаптивно модулированным оптическим ортогональным частотным уплотнением (AMOOFDM). Разработана точная теор. модель AMOOFDM модемов. Проведено численное моделирование передачи AMOOFDM сигналов в линиях без усиления, основанных на многомодовом оптическом волокне, использующих лазеры с распределенной ОС с прямым детектированием. Приведены примеры передачи со скоростью 28 Гбит/с на 300 м и 10 Гбит/с на 900 м с применением таких линий. Исследованы факторы, ограничивающие пропускную способность ВОЛС.

Исследованы оптические потери в одномодовых и многомодовых волоконных световодах, легированных оксидом германия и оксидом фосфора до высоких концентраций. Обнаружено, что оптические потери в многомодовых световодах в широком спектральном диапазоне значительно меньше, чем оптические потери в одномодовых световодах с той же концентрацией легирующей примеси. Исследования маломодовых световодов показали, что область границы сердцевина-оболочка является областью повышенных оптических потерь. Обсуждаются причины наблюдаемого соотношения оптических потерь в одномодовых и многомодовых световодах.

Экспериментально исследована катастрофическая деструкция фторидных и халькогенидных оптических волокон под воздействием лазерного излучения в 1-1.5 мкм диапазоне длин волн. Проведено сравнение различных характеристик для халькогенидных оптических волокон и для волокон на основе двуокиси кремния. Установлено, что последние имеют более высокие пороги катастрофического повреждения. Приведены параметры различных волокон. Исследована зависимость потерь в волокне от температуры окружающей среды.

Представлен эксперим. и теор. анализ статистики распределения поля при распространении излучения в многомодовом волокне с некруглым поперечным сечением. Показано, что в спекл-режиме экспериментально измеренные статистич. свойства распределения интенсивности хорошо объясняются гипотезой “произвольного гауссова пучка”. Приведено сравнение с результатами, полученными в случае регулярного распространения волн в оптич. волокне с круглым сечением. Библ. 44.

С использованием метода эквивалентного ступенчатого профиля показателя преломления рассчитаны основные волноводные характеристики одномодовых микроструктурных волоконных световодов (МВС). Предложена новая структура таких световодов с W-образным профилем распределения показателя преломления. Дисперсионные характеристики световодов данной структуры были рассчитаны на основе решения скалярного волн. уравнения. Показано, что в подобных структурах возможно смещение нуля хроматической дисперсии в область коротких длин волн (лямбда[0]ПРИБЛ=0.8 мкм) с сохранением одномодового режима распространения. Предложен также ряд структур МВС со сложным распределением профиля показателя преломления и с возможностью формирования сборок данных структур в круглых кварцевых трубках.

Экспериментально осуществлено подавление внутриканальных нелинейных искажений при 40 Гбит/с передаче по станд. одномодовому оптическому волокну путем объединения перем. состояний поляризации и формата оптического сигнала с возвратом к нулю при перем. фазе в системе передачи с оптическим мультиплексированием во временной области. Такое изменение формата модуляции позволяет удвоить макс. расстояние, на которое м. б. передана информация по сравнению со станд. форматом с возвратом к нулю. Приведена структурная схема эксперим. установки, в которой используются: передатчик с перем. фазой и перем. состоянием поляризации и петля рециркуляции.

С учетом изменения показателя преломления изгибаемого волокна относительно прямого волокна, вызванного внутренним мех. напряжением изгибаемого волокна, построена модель потерь на изгибе одномодового волокна. Проведено сравнение 3-х результатов: полученных ранее др. авторами, полученных с применением старой и усовершенствованной моделей. Показано, что результаты, полученные с применением усовершенствованной модели, хорошо согласуются с эксперим. данными. Предложенная модель м. б. использована при анализе характеристик распространения оптического излучения в одномодовом оптическом волокне.

Экспериментально установлено, что кварцевые волокна м. б. поляризованы как термическими методами, так и с помощью экспозиции УФ-излучением при приложении сильного эл. поля. Такая обработка позволяет создать электретную структуру. Установлено, что в присутствии сильного поля ионы м. б. использованы для изменения структуры стекла. Исследованный процесс м. б. использован при создании эл-оптических устройств. Приведена структурная схема эксперим. установки, в которой измерялся эл.-оптический коэф. Маха-Цендера в волоконных устройствах с 2-мя полюсами.

Предложены заготовки из алюмо-германо-силикатного стекла, легированного редкими землями (Er, Yb, Nd и т. д.). Изготовлены оптические волокна из них с большими изменениями в концентрации редкоземельных добавок, составе и пропорциях дополнительных легирующих примесей, а также с различными волноводными параметрами. При изготовлении использовалась модифицированная технология хим. осаждения из паровой фазы в сочетании с легированием из раствора и золь-гель методом. Представлены результаты измерения характеристик волокон. Анализ полученных результатов показал пригодность этих волокон для создания оптических усилителей С-диапазона.

Предложена конструкция нового типа многомодового оптического волокна, которая м. б. выполнена без хим. легирования. Центр. область волокна состоит из одного материала, вокруг которого аксиально расположены элементы (обычно протянутые вдоль всей длины волокна), которые создают градиентный профиль эффективного показателя преломления или обеспечивают более сфокусированное взаимодействие с выделенными модами. В конструкции сердцевина окружена оболочкой с показателем преломления, который меньше эффективного показателя преломления в части сердцевины, расположенной в непосредственной близости к оболочке.

Представлены результаты эксперим. исследования надежности одномодового оптического волокна с сердцевиной из чистого кварца, когда оно облучается лазерным излучением высокой мощности непрерывного спектра. Установлено, что оптические потери в области 0,6-1,6 мкм и рамановский спектр остаются неизменными после 1900 часов экспозиции лазерным излучением до 8 Вт на 1,48 мкм длине волны. Результаты проведенных исследований м. б. использованы при проектировании сверхпротяженных подводных линий связи без ретрансляторов, в которых используется излучение высокой мощности.