Сети и системы связи

Рассмотрено влияние поляризационной дисперсии мод 2-го порядка на оптические импульсы. Результаты, полученные с помощью численного моделирования, показали, что компоненты поляризационной дисперсии мод 2-го порядка, связанные с деполяризацией основных состояний, могут вызвать значительные искажения в системе. Теоретически и экспериментально исследованы способы компенсации поляризационной дисперсии мод 2-го порядка. Эксперим. результаты показали, что очень эффективным является 2-ступенчатый компенсатор поляризационной дисперсии.

Предложен краткий обзор методов управления оптическим излучением в микроструктурированном оптическом волокне с помощью перемещения и регулировки положения микро жидкости вдоль воздушных отверстий волокна. Для управления распространение оптического излучения в микроструктурированном оптическом волокне предложено 2 различные системы, где эффективное взаимодействие получено между модальным полем и микро жидкостями в воздушных каналах. Подробно рассмотрено построение каждой из систем. Приведен краткий обзор применений микроструктурированных волокон с управлением излучением.

Представлены результаты эксперимента по одновременному преобразованию длины волны в 8-ми каналах в случаях при равном и неравном их разнесении. В приведенной структурной схеме эксперим. установки используются: 2 дифракционные решетки из массивов волноводов и перекрестная модуляция усиления в линейке полупроводниковых оптических усилителей, интегрированной с преобразователем размера пятна, на подложке планарной оптической ИС. Вход дифракционной решетки одновременно демультиплексирует как спектрально мультиплексированный сигнал с равным разнесением каналов, так и излучения накачки, которые имеют неравные разнесения по длине волны, что позволяет соединять пары из сигнала и накачки для перекрестной модуляции усиления. Потери мощности составили .

Преобразование длины волны с высокой эффективностью и большим диапазоном преобразования м. б. легко реализовано при использовании вспомогательного луча с короткой длиной волны для полупроводникового оптического усилителя с 2-мя накачками. Эксперим. данные подтвердили предположение, что вспомогательный луч может улучшить эффективность преобразования и отношение сигнал/фон вплоть до 8,5 и 4,1 дБ, соответственно, когда полупроводниковый усилитель смещен при токе, который делает его прозрачным для вспомогательного луча. Эффективность может превышать -10 дБ в 80 нм диапазоне длин волн при использовании полупроводникового усилителя с 23 дБ усилением. Вспомогательный луч увеличивает бюджет мощности системы, т. к. он одновременно улучшает эффективность преобразования и уменьшает потери мощности на приемнике.

С применением метода прямого связывания изготовлен ребристый волновод длиной 50 мм на квазисогласованном LiNbO[3], легированном ZnO. Получены эффективность преобразования генерации 2-й гармоники ЭКВИВ560%/Вт и выходная мощность ЭКВИВ110 мВт при 190-мВт мощности накачки. Продемонстрировано преобразование длины волны в 1,55-мкм полосе, основанное на хи{(2)} каскадной схеме. Эффективность внутреннего преобразования длины волны составила -0,3 дБ. Разработанные волноводы м. б. использованы в качестве преобразователей длины волны в волоконно-оптических системах с уплотнением каналов по длине волны.

Представлены результаты исследования влияния потерь, вызванных поляризационной дисперсией мод (PDL), на сигнал ОС о градусе поляризации (DOP) при компенсации поляризационной дисперсии мод (PMD). Установлено, что PDL влияет на DOP только в присутствии PMD, а в присутствии PMD и PDL DOP относится не только к векторам PMD и PDL, но и к основным состояниям компонент поляризации выходного сигнала. С др. стороны PDL добавляют новую частотную зависимость и больше не зависят от скорости передачи бита в системе. Представлена методика определения PDL.

Представлены результаты эксперим. исследования улучшения характеристик коэф. ошибки на бит с помощью полностью оптического восстановления формы, основанной на автомодуляции фазы, в приемнике. Представлена структурная схема эксперим. установки, в которой использовались 10 Гбит/с оптические сигналы в формате с возвратом к нулю. Исследования подтвердили эффективность предложенной схемы для восстановления формы поврежденного импульса с помощью оптического ограничения ширины полосы. Улучшение коэф. добротности составило 0,6 дБ.

Предложено использовать дополнительный луч инжекции на короткой длине волны для улучшения преобразования длины волны, которое использует эффект четырехволнового смешения в полупроводниковом оптическом усилителе. Результаты эксперим. исследования показали улучшение кпд преобразования на более, чем 5 дБ. Применение вспомогательного луча для смешения усилителя также приводит к улучшению отношения сигнал/фон в преобразовании длины волны. Исследовано влияние различных длин волн вспомогательного луча и результатов измерений на дальнейшее усовершенствование.

Описана интеграция предложенного ранее полностью оптического АЦП. Оптическое анологово-цифрового преобразование привлекает внимание, т. к. позволяет реализовать высокоскоростную систему с высокой пропускной способностью. Такое преобразование обычно состоит из 3-х процессов: стробирование, квантование и кодирование. В то время как технология оптического стробирования уже реализована на практике, 2 др. технологии мало изучены. Ранее предлагался преобразователь, который реализовал как квантование, так и кодирование. Предложено интегрировать такой оптический АЦП с целью улучшения его характеристик.

Представлены результаты эксперим. исследования полностью оптического преобразования длины волны, основанного на перекрестной ФМ в одномодовом волокне и на интерферометре Маха-Цендера, за которым следует фильтр Фабри-Перо. Проведена оценка характеристик преобразования при скорости передачи ЭКВИВ10 Гбит/с с оптическим волокном, имеющим нормальную и сдвинутую дисперсию при оптической фильтрации. Результаты измерений показали, что такое преобразование возможно при незначительном ухудшении кпд преобразования по отношению к стандартному. Приведена блок-схема полностью оптического преобразователя длины волны.

Исследованы 2-канальные структуры, состоящие из множества соединенных каскадом внеполосных фильтров и направленных ответвителей. Рассмотрены адаптивные алгоритмы для подстройки параметров таких структур. В качестве примера приведены алгоритмы, которые м. б. использованы для решения проблемы компенсации поляризационной дисперсии мод, которая является ключевой в волоконно-оптических системах связи. Показаны градиентные алгоритмы, которые демонстрируют чрезвычайно слабую конвергенцию.

Четырехканальная дифракционная решетка с линейной ЧМ записана в оптическом волокне методом наложения для многоканальной компенсации дисперсии в волоконно-оптических системах связи с плотным спектральным мультиплексированием. Экспериментально осуществлена компенсация дисперсии с системой, использующей 10 Гбит/с лазер с внешней модуляцией. Эксперим. результаты показали, что измеренный коэф. ошибки всех каналов имеет потери мощности .

Представлены результаты эксперим. исследования влияния структуры микроструктурированного оптического волокна на расширение спектра фс лазерных импульсов, распространяющихся в нем. Показано, что расширение спектра 35-фс импульсов излучения 820-нм Ti: сапфирового лазера, переданных через микроструктурированные волокна с 2-мкм диаметром сердцевины м. б. повышено в 1,25 раза путем увеличения части оболочки волокна, наполненной воздухом с 60% до 80%.

Предложена концепция бесцветных подстраиваемых компенсаторов оптической дисперсии, состоящих из серий интерферометров и подстраиваемых линз. Для управления устройством требуется только 1 кнопка, что существенно упрощает процесс подстройки дисперсии и уменьшает потребление мощности. Продемонстрирована 4-ступенчатая версия с 2-мя плечами у интерферометров, изготовленная по технологии кварцевого волновода. Диапазон подстройки составил 460 пс/нм на 100-ГГц сетке для 40-Гбит/с сигналов.