Сети и системы связи

Описаны принципы функционирования полностью волоконного акустооптического подстраиваемого полосового фильтра. Исследовано влияние средней секции на затухание сигнала. Проведена оценка длины волоконных секций. По сравнению с др. полностью волоконными фильтрами разработанный фильтр имеет более сильное подавление боковой полосы, но не имеет сдвига частоты, что позволяет его использовать для систем с уплотнением каналов по длине волны.

Для изменяющихся форматов модуляции и эффективностей использования спектра исследовано влияние изменения оптической и эл. ширины фильтров в 40 Гбит/с систем с ограниченной усиленной спонтанной эмиссией. определена оптим. ширина полосы для фильтра приемника для различных форматах модуляции при различных эффективностях использования спектра. Проведено сравнение результирующих Q значений. Показано, что все форматы модуляции более чувствительны к параметрам фильтра при узком расстоянии между каналами. Для максимизации характеристик систем с уплотнением каналов по длине волны требуется тщательно выбирать оптим. значение оптической и эл. ширины полосы.

Предложены теория и результаты эксперим. исследования термостабильной конструкции голографического фильтра, использующего зеркало, выполненное по технологии микроэл.-мех. системы, с термическим приводом для компенсации дрейфа брэгговской длины волны, вызванного изменениями температуры. Показано, что центр. длина волны такого фильтра остается постоянной в диап. температур от 21°C до 60°C. Рассмотрен процесс записи голографической дифракционной решетки внутри LiNbO[3] кристалла. Разработанные фильтры м. б. использованы в волоконно-оптических системах связи с уплотнением каналов по длине волны.

Представлен компактный полосовой фильтр, состоящий из 2-х связанный линейно расширенных линейных резонаторов. 2 резонатора расположены в различных плоскостях. Фильтр имеет маленькие размеры и очень крутой отклик после его полосы пропускания. Показано, что такой фильтр имеет низкие вносимые потери ЭКВИВ0,6 дБ на центр. частоте и 10,5% в 3 дБ ширине полосы. Приведены конструкция фильтра с резонаторами и его результаты измерения его характеристик.

Предложена конструкция канальных выводных фильтров поверхностно-излучающего типа на основе резонаторов из точечных дефектов и волноводов из линейных дефектов в пластинках 2-мерных фотонных кристаллов (ФК) с целью улучшения разрешения фильтрации и характеристик оптич. излучения. Показано, что в системе с точечным дефектом донорного типа с тремя отсутствующими отверстиями в решетке ФК добротность фильтра может быть увеличена до 2900. Т. А. Ш..

Разработана структура акустооптического регулируемого фильтра, способного осуществлять фильтрацию оптического излучения с большим числом частот. Предложен способ управления работой фильтра. Приведена структурная схема оптического мультиплексора ввода/вывода оптических каналов, использующего данный фильтр. В схему акустооптического фильтра входят: источник сигнала, блок управления, и блок компенсации, который определяет РЧ частоту для выделения оптического излучения на одной из частот. Подробно рассмотрен принцип работы акустооптического фильтра. 21 ил.

Продемонстрирован полностью волоконный гребенчатый фильтр с период. частотой, основанный на стробированных волоконных решетках Брэгга, в которых использует спектральный эффект Талбота для подстройки свободного спектрального диапазона. Используя новую каскадированную конструкцию дифракционной решетки, были успешно устранены межканальные флуктуации фазы, которые были свойственны ранее описанным конструкциям таких фильтров. Разработанные фильтры м. б. использованы в оптических системах связи, использующих многоволновые и широко подстраиваемые лазеры.

Предложен новый метод для получения отрицат. коэф. для создания полностью оптических микроволновых полосовых фильтров. В предложенном подходе отрицат. коэф. получаются путем расположения оптических несущих на противоположных лепестках передаточной функции оптического фильтра, чтобы преобразовывать ФМ сигнал в АМ сигнал с инверсией фазы РЧ модулирующих сигналов. Продемонстрирован микроволновый полосовой фильтр с 2-мя отводами с отрицат. коэф. Приведена блок-схема разработанного фильтра.

Предложен фильтр для определения корреляции оптических передаваемых сигналов. Фильтр выполнен в виде 2-х многозвенных усилительных цепочек, идущих навстречу друг другу, составленных из отдельных усилителей и связанных между собой через умножающие схемы. В приемнике используется рекурсивный алгоритм. Усилительные цепочки имеют 2 входа. Одна цепочка усилителей связана с 1-й умножающей схемой, а другая кончается на ней, начинаясь на последней умножающей схеме. Выходной сигнал снимается через интегратор. Предлагаемый фильтр может использоваться для коррекции как оптических, так и частотно-зависимых искажений в коаксиальных кабелях.

В JPL (Let Propulsion Laboratiry) изобретена новая технология активной фильтрации длины волны при эл.-оптическом переключении состояний внутреннего отражения. Разработанные фильтры м. б. использованы в качестве оптических мультиплексоров ввода/вывода канала в волоконно-оптических системах с плотным спектральным мультиплексированием. Предложенное устройство позволяет вводить/выводить много длин волн в заданный канал. Спектральная ширина полосы цифрового регулируемого фильтра может иметь прямоугольную форму. Приведена конструкция цифрового регулируемого фильтра.

Реализованы оптические фильтры с конфигурируемыми каналами. При изготовлении этих фильтров использовались полупроводниковые кольцевые резонаторы с утопленной гетероструктурой. Два кольца, имеющие слабо отличающиеся радиусы, поперечно подсоединены к волноводам шины в виде каскада, который предоставляет расширение свободного спектрального диапазона и конфигурирует канал с помощью эффектов Вернье. Приведены результаты измерения характеристик фильтра, который м. б. использован для фильтрации длины волны, мультиплексирования, коммутации и модулирования в Оптических ИС.

Рассмотрены принципы проектирования интерференционных фильтров с многочисленными пиками коэф. пропускания, которые м. б. использованы для систем с уплотнением каналов по длине волны. Разработан метод определения длин волн пиков коэф. пропускания. Рассмотрены характеристики фильтров с многочисленными пиками коэф. Пропускания и факторы, влияющие на ширину половины полосы и режекцию. Приведены результаты измерения характеристик фильтров с 3-мя пиками коэф. пропускания.

Разработан быстрый подстраиваемый фильтр с уникальным способом выбора, который м. б. интегрирован как на стеклянной, так и на полупроводниковой поверхности. В конструкцию входит устройство маршрутизации по частоте для приема до Р входных сигналов и в ответ создания до Q выходов, где P и Q целые числа больше или равны единице. В качестве маршрутизатора в фильтре используется дифракционная решетка.

Изучено устройство канальной выходной фильтрации с использованием точечных и линейных дефектов в пластинке 2-мерного фотонного кристалла. Эффективность вывода света из волновода на основе линейного дефекта в свободное пространство через точечный дефект превышала 45°. Продемонстрирована также обратная функция устройства, заключающаяся в канальной входной фильтрации. При такой функции фотоны входили через точечный дефект из свободного пространства и передавались в волновод на основе линейного дефекта.

Описан простой и удобный метод проектирования фильтров на длиннопериодных волноводных дифракционных решетках, позволяющий создавать сложные передаточные характеристики. Метод основан на управлении профилем показателя преломления или толщины оболочки волновода вдоль однородной дифракционной решетки, что устраняет необходимость использования специально спроектированных масок дифракционных решеток. Продемонстрирована гибкость метода на примере проектирования дифракционных решеток со сдвинутой фазой, решеток с линейной ЧМ и широкополосных фильтров. Разработанный метод м. б. использован при реализации различных типов фильтров на дифракционных решетках.

Многорезонаторный фильтр Фабри-Перо является ключевым устройством, используемым в волоконно-оптических системах связи. С целью улучшения спектра передачи исследовано влияние затухания на устройство. Предложен матричный метод обработки, основанный на многозеркальной теории для расчета передаточных характеристик многорезонаторных фильтров Фабри-Перо с затуханием. В качестве примера рассмотрена передача фильтра Фабри-Перо с тремя резонаторами при различном затухании. Сравнение результатов моделирования показало, что многозеркальный фильтр Фабри-Перо с затуханием может подавлять перекрестные искажения внутри полостей эффективнее, улучшая передачу сигнала в полосе пропускания, и, следовательно, повышает эффективность использования сигнала.