Сети и системы связи

Успешно осуществлено преобразование длины волны при низкой входной мощности (-10 дБм) при скорости 10 Гбит/с. Преобразование осуществлялось с помощью гибридно интегрированного преобразователя длины волны с перекрестной ФМ. В схеме преобразователя не требуется предварительного усиления сигнала. Преобразователь состоит из полупроводникового оптического усилителя. интегрированного с 2-канальным преобразователем размера пятна, который монтируется на подложке планарной оптической ИС. Изготовлен 8-канальный блок преобразователя.

Приведены результаты теор. анализа соотношений между частотными компонентами и амплитудой импульсов мультиплексированных OTDM сигналов с неодинаковыми амплитудами. Рассмотрен физ. механизм восстановления синхроимпульса, основанного на волоконном лазере с синхронизацией мод с полупроводниковым оптическим усилителем. Приведена структурная схема эксперим. установки, с помощью которой осуществлялось восстановление синхроимпульсов.

Описано устройство с подстраиваемой дисперсией для компенсации дисперсии 1-го порядка. Устройство основано на волоконной решетке Брэгга, записанной в конусообразном волокне с определенным профилем. Профиль конуса позволяет подстраивать дисперсию дифракционной решетки путем растягивания волокна до того момента, пока присутствует линейность задержки групповой скорости. Описано устройство с 0,8 нм полезной шириной полосы и возможностью подстройки величины дисперсии в диапазоне >40 пс/нм. Применение этого устройства в волоконно-оптических системах связи позволит повысить скорость передачи данных и увеличить протяженность передачи.

Предложена схема для полностью оптического восстановления синхросигнала из высокоскоростных данных, кодированных в формате без возврата к нулю. В схеме объединен компонент улучшения синхроимпульса с 2-секционным лазером с распределенной ОС. Рассмотрены функции и характеристики схемы при обработке 64-Гбит/с потоков данных в формате без возврата к нулю. Проведены исследования характеристик схемы с помощью численного моделирования. Показано, что система может осуществлять восстановление синхроимпульса из высокоскоростных данных в формате без возврата к нулю с удовлетворительными характеристиками.

Новые конструкции оптических волокон широко используются в компенсирующих дисперсию модулях, которые вставляются в оптические линии связи для повышения скорости передачи данных. Оптические волокна с 2-мя концентрическими сердцевинами могут демонстрировать очень большой коэф. отрицат. дисперсии и высокий показатель качества, что позволяет их использовать в компенсирующих дисперсию модулях. Однако, этим волокнам свойственно передавать 2 супермоды. Селективная инжекция моды центр. элементарного волновода волокна м. б. реализована с помощью входного соединения с одномодовым оптическим волокном с целью получения отрицат. дисперсии. Продемонстрировано теоретически и подтверждено экспериментально влияние такой частичной инжекции.

Предложен и экспериментально исследован полностью оптический способ преобразования частоты поднесущей, используя эл.-абсорбционный модулятор фазы в линиях передачи радио-по-волокну. Смешение частот реализовано эл.-абсорбционным модулятором фазы, к которому приложена частота гетеродина. Преобразование модуляции фазы в модуляцию интенсивности реализовано с помощью длины одномодового оптического волокна, которое служит в качестве дисперсионного устройства. Экспериментально продемонстрировано преобразование частоты поднесущей в диапазоне от 3 до 11,5 ГГц в 25-км линии передачи радио-по-волокну. Приведена принципиальная схема полностью оптического преобразования частоты поднесущей.

Описан процесс проектирования и реализация новых компенсаторов градиента дисперсии, использующих распределенные эталоны Gires-Tournois, основанные на волоконных решетках Брэгга. Путем смещения свободного спектрального диапазона эталонов м. б. реализованы как положит., так и отрицат. компенсаторы градиента дисперсии. Кроме компактности полностью волоконной конструкции компенсатора следует отметить такие его преимущества, как низкие потери, низкая стоимость, слабые пульсации групповой задержки.

Приведена архитектура одноступенчатого компенсатора поляризационной дисперсии мод. Исследованы характеристики устройства с сигналов диф. ОС. Проведено сравнение этих характеристик с характеристиками чистого компенсатора поляризационной дисперсии мод. Показано, что характеристики одноступенчатого компенсатора поляризационной дисперсии мод имеют сильную зависимость от сигналов ОС и что эффективность этих сигналов зависит от форматов модуляции. При правильном выборе сигналов ОС одноступенчатый компенсатор может достичь более высоких характеристик, чем компенсатор поляризационной дисперсии мод 1-го порядка.

Предложена и экспериментально продемонстрирована новая схема полностью оптического преобразования частоты с повышением спектрально мультиплексированных сигналов, основанная на перекрестной ФМ в нелинейном оптическом петлевом зеркале. Успешно реализовано одновременное преобразование частоты с повышением 16*2,5 Гбит/с спектрально мультиплексированных сигналов во всем С-диапазоне с 40-ГГц сигналом гетеродина. Показано, что спектрально мультиплексированные сигналы соответствуют одиночному сигналу в петлевом зеркале без интерференции.

Экспериментально продемонстрировано преобразование длины волны и последующее демультиплексирование мультиплексирование 80-Гбит/с сигнала в формате оптического мультиплексирования во временной области. В представленной структурной схеме эксперим. установки для этих целей используются перекрестная ФМ и метод спектральной фильтрации в коротких отрезках нелинейного оптического волокна, основанного на окиси висмута, с нелинейностью Керра гамма=ЭКВИВ100 Вт{-1}*км{-1}. Полное функционирование без ошибок реализовано в диапазоне подстройки длин волн ЭКВИВ10 нм. Результаты проведенных исследований м. б. использованы при создании компактных нелинейных устройств обработки сигналов для волоконно-оптических систем.

Экспериментально продемонстрирован метод одновременного полностью оптического преобразования с понижением частот с использованием интерферометра Маха-Цендера с полупроводниковым оптическим усилителем. Предложено применить этот метод для радио по волокну восходящих линий с уплотнением каналов по длине волны (WDM). Эффективность преобразования от 22,5 до 2,5 ГГц находится в диапазоне от 1,5 до 3 дБ для оптических РЧ длин волн между 1548 и 1558 нм. Получено безошибочное одновременное полностью оптическое преобразование частоты с понижением для 2-х спектрально мультиплексированных каналов, которые переносят 155-Мбит/с данные в формате относит. фазовой манипуляции.

Описана схема компрессора импульсов с выравненной дисперсией и сохраняющих состояние поляризации. Компрессор построен на оптическом волокне с уменьшающейся дисперсией для сжатия и на нелинейном оптическом петлевом зеркале с разбалансированной дисперсией для устранения пьедестала. Схема управления дисперсией использовалась в петлевом зеркале для уменьшения расширения дисперсии. В процессе эксперимента входные импульсы длительностью 3 пс с частотой следования 10 ГГц были сжаты до 140 фс при спектральной ширине ЭКВИВ56 нм.

Предлагается использовать полностью оптическое преобразование длины волны для создания многоканального источника оптического сигнала, кодированного в формате с возрастом к нулю для волоконно-оптических систем связи с уплотнением каналов по длине волны. Преобразование осуществляется с помощью из нелинейного оптического петлевого зеркала, содержащего оптическое волокно со сдвинутой дисперсией. После передачи с уплотнением каналов по 40 км волокну со сдвинутой дисперсией спектрально мультиплексированные сигналы успешно регенерировались с помощью вновь предложенной схемы регенератора.

Разработан метод регулировки для оптимизации входной мощности преобразователя длины волны, основанный на перекрестной ФМ. Основное внимание уделено выходному сигналу, чья длина волны та же самая, что и у входного сигнала. Оптим. входная мощность м. б. легко установлена путем сохранении мощности (не конвертированного) выходного сигнала на пост. уровне. Входная мощность непрерывной волны д. б. увеличена или уменьшена с увеличением или уменьшением мощности входного сигнала т. обр., чтобы мощность выходного сигнала оставалась фиксированной на оптим. уровне. Экспериментально осуществлено преобразование длины волны с помощью разработанного метода с фиксированной длины волны на одну (произвольную) длину волны из 30-ти с 100 ГГц разнесением.

Регулируемые волоконные решетки Брэгга являются гибким и перспективным решением для компенсации дисперсии, но с ними возникают проблемы при перем. характеристиках пути в оптической системе связи, флуктуациях условий окружающей среды и изменениях применений. В каждом случае требуется новое проектирование и изготовление волоконной решетки Брэгга. Эти проблемы позволяет решить новая альтернативная технология компенсации дисперсии, основанная на адаптивной схеме волоконных решеток Брэгга. Представлено 3 различные адаптивные схемы компенсации дисперсии в реальном времени, основанные на детектировании формы импульса, кросскорреляционном детектировании и восстановлении картины.

Представлена структурная схема широкополосного и эффективного волоконно-оптического преобразователя длины волны, накачиваемого лазером с узкой шириной линии. Стимулированное бриллюэновское рассеяние было подавлено путем приложения деформации, распределенной вдоль оптического волокна, устраняя т. обр., нежелательное расширение преобразуемого сигнала. Разработанный преобразователь м. б. использован в волоконно-оптических сетях связи с плотным спектральным мультиплексированием. Приведена структурная схема эксперим. установки для исследования преобразователя.