Сети и системы связи

Для одновременного сжатия и подавления пьедестала солитона более высокого порядка предложено использовать нелинейное петлевое зеркало, выполненное из уменьшающего дисперсию оптического волокна. Результаты численного моделирования показали, что для оптим. компенсации при различных порядках солитонов можно использовать различные длины волокна. Установлено, что чем выше порядок солитона, тем короче длина волокна для оптим. компенсации при большей макс. интенсивности и меньшем коэф. пропускаемости мощности. Определен коэф. деления мощности для оптим. сжатия солитона.

Предложен и с помощью моделирования проверен новый метод сдвига оптической частоты вниз для систем передачи радио-по-волокну диапазона мм-волн. Сдвиг частоты основан на модуляции поднесущей. Оптическая несущая с поднесущей инжектируется в устройство сдвига частоты, состоящее из модулятора Маха-Цендера или эл.-абсорбционного модулятора,управляемого РЧ синусоидальным сигналом. Оптическая несущая со сдвинутой частотой и поднесущей со сдвинутой частотой генерируется с помощью модуляции поднесущей. Результаты проведенных исследований м. б. использованы при построении будущих беспроводных систем связи диапазона мм-волн.

Продемонстрирована компактная и простая конструкция 10-Гбит/с подстраиваемого компенсатора оптической дисперсии, выполненного на основе кремниевого волновода, который может работать с неуправляемыми по длине волны передатчиками. При этом используется слежение за длиной волны. Осуществлена 10,7-Гбит/с передача дуобинарного сигнала по одномодовому оптическому волокну длиной ЭКВИВ80 км при 5100-пс/нм дисперсии с применением одного прохождения через компенсатор оптической дисперсии и сигнал в формате без возврата к нулю и без линейной ЧМ при 3825-пс/нм дисперсии с применением 2-х прохождений через компенсатор.

Экспериментально продемонстрировано полностью оптическое преобразование длины волны 40-Гбит/с сигнала в формате без возврата к нулю с помощью нелинейного переключения состояния поляризации в одном полупроводниковом оптическом усилителе. При использовании сильно нелинейного полупроводникового оптического усилителя, оптимизированного для сверхскоростного восстановления усиления, не наблюдаются заметные потери для станд. преобразования (одной) длины волны. Экспериментально был применен разработанный способ преобразования для одновременного мультипреобразования различных длин волн (4-х на 200-ГГц сетке частот) входного сигнала.

Представлен новый преобразователь длины волны, основанный на многоступенчатых соединенных последовательно преобразователях длины волны с полупроводниковыми оптическими усилителями. Продемонстрировано широкополосное преобразование длины волны в диапазоне длин волн 1320-1610 нм при использовании 3-ступенчатых каскадированных преобразователей длины волны, в которых усилители имеют различные коэф. усиления. Приведены принципиальная схема преобразователи и структурная схема эксперим. установки. Разработанный преобразователь позволит повысить гибкость систем передачи с уплотнением каналов по длине волны.

Предложена общая модель слабого сигнала для преобразования амплитуды, фазы и состояния поляризации в интенсивность в оптических системах, на которые воздействуют: хроматическая дисперсия, поляризационная дисперсия мод и потери, вызванные поляризационной зависимостью. Предложенная модель является расширенным вариантом скалярной модели. Применение модели приводит к простому фильтру интенсивности, который м. б. выражен как линейная комбинация компонент вектора Стокса входного состояния поляризации сигнала. Модель была использована для исследования выходной интенсивности одноканальной системы с компенсированной поляризационной дисперсией 1-го порядка при модуляции входной амплитуды, или фазы, или состояния поляризации.

Экспериментально продемонстрировано полностью оптическое преобразование с повышением частоты гармоник в полосе микроволновых частот для применения в системах передачи радиосигналов по оптическому волокну с уплотнением каналов по длине волны. Преобразование осуществлялось с помощью эффекта перекрестной ФМ в полупроводниковом оптическом усилителе. Макс. эффективность преобразования частоты с 2,5 ГГц до 12,5 и 22,5 ГГц составила 13,2 и 3,1 дБ, соответственно. Фазовый шум сигнала, частота которого преобразована с повышением, на 22,5 ГГц составила – 80,0 дБс/Гц с 1 кГц частотой отсечки, которая ограничена источником гетеродина.

Исследован метод одновременного полностью оптического преобразования частоты с повышением для рентабельных применений спектрально мультиплексированных систем передачи радио-по-волокну, использующий интерферометр Маха-Цендера с полупроводниковым оптическим усилителем. Предложенная схема преобразования частоты с повышением использует только 1 преобразователь частоты с повышением для множества каналов, что позволяет уменьшить сложность системы и ее стоимость. Было осуществлено одновременное полностью оптическое преобразование частоты с повышением без ошибок для 2-х спектрально мультиплексированных каналов промежуточной частоты.

Описаны конструкция и процесс оптимизации характеристик преобразователя длины волны на интерферометре Маха-Цендера с полупроводниковым оптическим усилителем, основанным на активной квантово-размерной области. Преобразователь монолитно интегрирован с широко подстраиваемым лазером с распределенным брэгговским отражателем, работающим дифференциально на скорости 40 Гбит/с. Устройство изготовлено на квантово-размерной платформе с ответвлениями с применением одной рекристаллизации. Показана работа без ошибок с потерями мощности .

Предложен новый и простой способ для преобразования частоты микроволновых оптических сигналов с повышением и с понижением, основанный на стимулированном бриллюэновском рассеянии. Оптическая линия упрощается с помощью волоконной решетки Брэгга, предназначенной для выделения стоксовых волн для подмешивания с 11-ГГц микроволновым оптическим сигналом для преобразования с понижением. Мощность сигнала на промежуточной частоте, преобразованной вниз, м. б. подстроена путем подстройки отражательной способности волоконной решетки Брэгга. Также показано, что этот способ м. б. использован для преобразования частоты с повышением у сигнала на промежуточной частоте до ЭКВИВ11-ГГц микроволны.

Представлен новый метод мониторинга дифференциальной групповой задержки, независимый от скорости передачи бита и формата модуляции сигнала, в котором используется гибридно-интегрированный преобразователь длины волны. Данный метод может работать при скоростях >100 Гбит/с. Достоверность метода была подтверждена при эксперим. компенсации поляризационной дисперсии мод для сигналов, передаваемых со скоростью 40 Гбит/с в формате без возврата к нулю и с возвратом к нулю. Приведена структурная схема эксперим. установки для исследования компенсации поляризационной дисперсии мод.

На PTDS имитаторе исследованы характеристики полностью оптического преобразователя длины волны, основанного на полупроводниковом оптическом усилителе и хроматической поляризационной дисперсии. Путем экстенсивного численного моделирования исследовано влияние функциональных параметров, когда используется такой тип преобразователя длины волны, таких как средняя мощность сигнала, средняя мощность пробного импульса и тока инжекции на показатели модулированных пробных сигналов, такие как Q, коэф затухания и коэф. возникновения однобитовой ошибки. Исследованы характеристики преобразователя длины волны. Полученные результаты м. б. использованы для получения оптим. конструкции преобразователя.

С применением уравнения скорости проведен анализ линейной ЧМ преобразованного оптического сигнала. Рассмотрен усиленный входной сигнал. В процессе всего цикла преобразования количество носителей в лазерном резонаторе должно изменяться, когда инжектируется сигнальный свет. В результате частота выходного сигнала будет изменяться, а, следовательно, возникнет линейная ЧМ частоты. Результаты исследования показали, что больший инжектируемый ток может эффективнее сдерживать линейную ЧМ частоты, более высокая выходная мощность также может это делать.

Продемонстрировано эффективное преобразование длины волны с помощью распределенного рамановского усиления и параметрического четырехволнового смешения, поддержанного рамановским эффектом, в оптическом волокне с высокой нелинейностью длиной 1 км. Представлены результаты теор. анализа параметрического процесса, поддержанного рамановским эффектом, и исследования преобразования длины волны между параметрическим стоксовским и антистоксовским светом. Преобразователь реализован в рамановском усилителе двойного прохождения, где используются подстраиваемый полосовой оптический фильтр и широкополосный отражатель для формирования лазерных колебаний в области нормальной дисперсии волокна с высокой нелинейностью.

Предложен и продемонстрирован новый преобразователь одной длины волны в несколько, использующий ЛД Фабри-Перо и линейный оптический усилитель, который основан на перекрестной модуляции усиления. Преобразователь может преобразовывать входной сигнал во множество длин волн одновременно. Множество мод ЛД Фабри-Перо использовалось для пробных сигналов, а линейный оптический усилитель применялся с эффектом перекрестной модуляции в среде усиления. Предложена линия пассивной оптической сети с уплотнением каналов по длине волны, использующая преобразователь, для реализации функции многоадресной рассылки.

Представлены результаты теор. исследования характеристик хроматической дисперсии волноводных всечастотных фильтров с учетом потерь, вызванных прохождением в обоих направлениях. Хотя всечастотный фильтр основан на кольцевом резонаторе, на практике он не вносит потерь. Конечные потери, вызванные прохождением в обоих направлениях, активного фильтра изменяют амплитудную характеристику и характеристику группового времени задержки. Максимум отрицат. характеристику группового времени задержки был исследован как теоретически, так и экспериментально. Разработаны модели для анализа кольцевого резонатора с подстраиваемым направленным ответвителем и для кольцевого резонатора с ответвителем с интерферометром Маха-Цендера.