Сети и системы связи

Разработан и исследуется компактный передаточный модуль для систем волоконно-оптической связи с мультиплексированием по длинам волн. Устройство использует SiO[2] полосковые волноводы на керамической подложке, демультиплексор 1*4, выполненный в пластиковом блоке, лазеры с распределенной ОС для каждого из каналов. В реализованном устройстве длины волн 4-х объединяемых каналов находились в интервале 1280-1350 нм. Быстродействие каждого из каналов составляло 2,5 Гбит/с. Компактность пластикового демультиплексора позволила обеспечить размеры модуля в пределах 13,2*49,4*8,7 мм{3}. Устройство обеспечивало приемлемые техн. характеристики передачи информации на 300 м по 62,5 мкм многомодовому волокну и на 10,5 км по одномодовому.

Представлены результаты эксперим. исследования влияния эффекта последовательного соединения фильтров на характеристики прозрачных городских оптических сетей связи с уплотнением каналов по длине волны, использующих рентабельные 10 Гбит/с передатчики. Приведена структурная схема эксперим. установки с петлей рециркуляции в качестве среды передачи. В качестве рентабельных 10 Гбит/с рентабельных передатчиков рассматривались лазеры с прямой модуляцией и лазеры с распределенной ОС, интегрированные с модуляторами (эл.-абсорбционная – распределенная ОС). Разработаны многослойные тонкопленочные интерференционные фильтры для сетей с плотным спектральным разнесением каналов (как с 200-, таки с 100 ГГц разнесением).

Представлен и экспериментально исследован новый оптический передатчик в формате частотной манипуляции (OFSK), основанный на модуляции поляризации. Его элементы обладают прозрачностью для скорости передачи данных и непрерывной подстройкой расстояния между длинами волн, что обеспечивает высокую гибкость конструкции OFSK передатчика. Экспериментально определены характеристики передатчика. Приведена структурная схема устройства. Рассмотрен принцип его работы.

Предложена схема оптического передатчика, предназначенного для передачи дуобинарных оптических сигналов. Сложность схемы уменьшена благодаря использованию простейшего предварительного кодера и станд. модулятора Маха-Цендера с одним плечом. При использовании такой схемы осуществлена передача дуобинарных оптических сигналов со скорость 10 Гбит/с на 252 км по станд. одномодовому оптическому волокну без компенсаторов.

Полупроводниковый ЛД, предназначенный для передачи оптических сигналов в сети связи, помещен в корпус внутри модуля, снабженного смежным каналом для термоэл. охлаждающего элемента, который монтируется на теплопроводящем контакте с теплоотводом. Предлагается охлаждающий элемент монтировать на внешней поверхности модуля. Между модулем и охлаждающим элементом создаются фильеры для более эффективной передачи тепла. Вынесение охлаждающего элемента наружу из лазерного модуля значительно сокращает стоимость его изготовления. 3 ил.

Представлены результаты эксперим. исследования передачи 32-х каналов с плотным спектральным мультиплексированием в ОС48 по станд. одномодовому оптическому волокну длиной 600 км с помощью передатчиков на лазерах с прямой модуляцией. Потери в волокне компенсировались с помощью 7-ми соединенных последовательно оптических усилителей на легированном эрбием волокне. Сильная внутриимпульсная ЧМ передатчика на лазере с прямой модуляцией вызывает ограничение расстояния, на которое м. б. осуществлена передача до 200 км. Для восстановления искаженного сигнала применяется компенсирующее дисперсию волокно.

Предлагаемое устройство м. б. использовано в оптических системах передачи данных, система сбора информации, кодовых замках, устройствах охранной сигнализации и т. д. Достигаемый техн. результат состоит в снижении стоимости устройства, повышении эффективности и надежности передачи информации, возможности использования 2-х разновидностей позиционно-импульсной модуляции, при этом параметры модуляции изменяются в широких пределах. Способ приема и передачи информации оптическим сигналом включает в себя определение интервалов времени между дискретными оптическими импульсами, согласно которому при приеме информации дискретной оптический импульс, поступивший на одно из фотоприемных устройств, преобразуют в дискретный эл. импульс, усиливают и подают на вход процессора, с помощью процессора определяют интервал времени между данным и предыдущим дискретными эл. импульсами, а по указанному интервалу времени определяют принятую информацию, при передаче информации на выводе процессора формируют дискретные эл. импульсы, интервал времени между передними фронтами которых соответствует передаваемой информации, сформированные дискретные эл. импульсы подают на вход схемы формирования сигнала оптических излучателей, сформированные дискретные оптические импульсы излучают в оптический тракт, при этом процессор в своем составе содержит модуль захвата и регистр захвата, при приеме информации указанный интервал времени между принятыми дискретными оптическими импульсами определяют путем вычитания из содержимого регистра захвата процессора, извлеченного при поступлении на вход модуля захвата процессора данного дискретного электрического импульса, содержимого этого регистра, Соответствующего предыдущему дискретному электрическому импульсу, после чего по таблице соответствия, приведенной в описании, содержащей для каждого диапазона величин интервала времени признак команды или данных и слово данных или вид команды, определяют полученное слово данных или вид команды соответственно, а при передаче информации на выводе параллельного порта процессора формируют стартовый дискретный эл. импульс путем выставления уровня логической единицы или логического нуля на время выбранной ширины импульса и далее формируют на выводе параллельного порта процессора дискретные эл. импульсы так, что указанные интервалы времени между передними фронтами формируемых дискретных эл. импульсов соответствуют передаваемому значению данных или команды указанной таблицы соответствия. Устройство приема и передачи информации оптическим сигналом содержит оптические излучатели, фотоприемные устройства, схему формирования сигнала оптических излучателей, усилитель, процессор, включающий в себя встроенный таймер, модуль захвата, таблицу соответствия. Функциональные элементы соединены соотв. связями. 4 ил., 1 табл.

Предлагается конструкция оптического передающего и приемного модулей при скорости передачи данных до 10 Гбит/с. Конструкция состоит из корпуса с выходной линией к эл. контактам для соединения с расположенными в корпусе передающим или приемным модулями. Для контактирования предусмотрена плата, к которой подсоединяются ВЧ-провода, в т. ч. микрополосковые линии и эл. контакты для соединения с плоскими ВЧ-проводами с определенным волн. сопротивлением. Волновые сопротивления ВЧ-проводов согласованы с импедансом передающего и приемного модулей.

Исследовано получение формата с возвратом к нулю с перем. фазой (APRZ) с помощью одного модулятора Маха-Цендера, который объединяет формат с возвратом к нулю с подавленной несущей (CSRZ) с устойчивостью к нелинейностям формата с возвратом к нулю с перем. фазой. Проведено численное исследование применения нового формата с 67%-коэф. заполнения импульсной последовательности при 40-Гбит/с передаче по 5*100 км линии с т. зрения устойчивости к нелинейностям, дисперсии и фильтрации. Проведено сравнение исследуемого формата с 33% КЯ, 33% APRZ и станд. 67% CSRZ.