Сети и системы связи

Представлены результаты исследования пропускной способности оптических беспроводных систем связи внутри помещения. Рассмотрены различные схемы модуляции, напр., ФИМ, диф. фазовая манипуляция и диф. амплитудная манипуляция. Показано, что диф. фазовая манипуляция удваивает пропускную способность по сравнению с ФИМ, а диф. амплитудная манипуляция обеспечивает еще большую пропускную способность. Пропускная способность при ФИМ ухудшается сильнее из-за многопутевой дисперсии, чем при 2-х др. форматах модуляции.

Исследуется производительность ФИМ в оптическом канале с непостоянным выходом без памяти, и вычисляется пропускная способность такого канала при различных моделях помех. В отличие от традиционных радиоканалов, в оптических каналах сигнал и помехи коррелированы, что усложняет статистическую модель. Описываются зависимости между фундаментальными параметрами и физ. параметрами лазера, канала и детектора.

Исследована возможность использования многомодового оптического волокна в качестве недорогого элементарного фидера в широкополосных пикосотовых системах внутри помещений. Определены характеристики ортогонального частотного уплотнения для целого ряда профилей многомодовых волокон, включая волокна со ступенчатым профилем показателя преломления и градиентным показателем преломления альфа-профиля. Показано, что возможна передача данных со скоростью 100 Мбит/с по многомодовому волоконному каналу при использовании данного метода уплотнения.

Представлены результаты исследования характеристик оптической системы связи в свободном пространстве, оптический канал в которой установлен на короткое расстояние в присутствии турбулентности. В исследуемой системе применяется амплитудная модуляция в сочетании с прямым детектированием для установления дуплексной линии связи. Предполагается, что оптические лучи имеют гауссовский профиль. Принятый сигнал детектируется с помощью p-i-n ФД, за которым следует усилитель тока, управляемый напряжением, усилитель-ограничитель и подсистема восстановления синхроимпульса/данных.

Предложена многозеркальная система с большим увеличением поступающего луча света, предназначенная для оптической связи. Система содержит 2 основных зеркала – нижнее, выпуклое, асферическое (гиперболическое) и верхнее, выгнутое, асферическое (эллиптическое). Для сокращения теневой зоны между основными зеркалами добавлены 2 сферических зеркала – выпуклое и вогнутое, которые расположены наклонно к оптической оси основных зеркал. Они могут поворачиваться и центрироваться. В результате формируется 4-х зеркальная система с десятикратным увеличением при условии, что светосила зеркал находится в соотношении 1:2,39:1,7:1,84.

Предложен вариант построения малогабаритного двухкоординатного устройства наведения лазерного пучка с подвижной с большом диапазоне углов антенной и неподвижной приемопередающей частями. Проведен мат. анализ соответствия углов ухода абонента положению пятна засветки от маяка абонента в плоскости координатного датчика. Создан макетный образец терминала лазерной линии связи, где в качестве координатного датчика использовалась ПЗС-матрица.

Представлены результаты моделирования модулирующего уголкового отражателя для системы оптической связи в свободном пространстве, состоящего из модулятора с отражающей резонирующей полостью и углам куба. Хотя модуляторы с резонирующей полостью чувствительны к углу, под которым вводится луч света, показано, что при правильно выбранной геометрии устройства, поле зрения м. б. больше более, чем в 10 раз, чем у обычного модулятора. Результаты моделирования нашли подтверждение экспериментально.

Представлены результаты эксперим. исследования приемников когерентного оптического излучения с ЛД в качестве локальных источников излучения. Гетеродина на ЛД позволяют уменьшить вес и потреблением энергии когерентного приемник, а также расширяют диапазон регулировки длины волны у него. В качестве источника излучения для когерентного приемника предложено использовать ЛД с распределенной ОС, имеющий узкую ширину линии (.

Предложен однофотонный интерферометр, обеспечивающий криптографическую квантовую связь эквивалентной связи, полученной при использовании сдвоенных пар поляризационно запутанных фотонов в качестве носителя (Phys. Rev. A. 1999. 60. 157). Вместо манипулирования и измерения внутренних состояний сдвоенных запутанных фотонов, при криптографической квантовой коммуникации возможно манипулирование одним фотоном во внешнем интерферометре. Использование однофотонного интерферометра дает существенные эксперим. преимущества по сравнению с предыдущей схемой авторов.

Проведено исследования детектирования сигналов лазерной частоты с помощью краевой технологии в атмосферных лазерных системах связи. Эксперим. система построена на йодной ячейке в качестве щелевого фильтра. Проведен детальный анализ эксперим. результатов. Использование краевой технологии в системах связи имеет 2 основных преимущества: узкую оптическую полосу и высокую стабильность лазерной частоты. В приемнике используется сверхузкополосный оптический фильтр (400 МГц). Приемник имеет чувствительность только к лазерным сигналам.

Рассмотрены вопросы, возникающие при создании всепогодной оптической системы связи в приземном слое атмосферы. Экспериментально показано, что поглощение оптического излучения, вызванное такими компонентами атмосферы, как газы, водяные пары, пыльная дымка, туман, зависят от структуры спектра источника излучения. Проведена оценка наименьшего спектрального диапазона для оптической системы связи в приземном слое атмосферы для самых плохих погодных условий (туман). Исследована оптим. длина волны для таких систем связи.

Квантовая криптография или более определенно, распределение квантовых ключей, привлекает все больше внимания благодаря тому, что позволяет обеспечить абсолютно засекреченную связь. Предложена новая архитектура для осуществления схемы распределения квантовых ключей на основе оптического волокна, используя уплотнение каналов по длине волны в нем. Рассмотрены преимущества предложенной схемы. Экспериментально продемонстрированы возможности предложенной архитектуры.

Изобретение относится к системам оптической связи и может использоваться в системах с фазовой модуляцией при гомодинном приеме. Техн. результат заключается в помехоустойчивости канала связи. Для этого в линии связи, состоящей из передатчика, формирующего когерентные опорный и модулированный лучи, и приемника, в котором фазовые фронты этих лучей совмещаются, с выделением выходного информационного сигнала, формирование когерентного опорного луча осуществляют посредством источника когерентного излучения, который облучает светоделитель, при этом одна часть когерентного излучения отражается светоделителем, а др. часть попадает на фазовый модулятор отражательного типа, совмещение фазовых фронтов осуществляется на выходе оптической системы передающей части линии связи, в приемнике оптическое излучение направляется на матрицу фотоприемников, в плоскости которой формируется интерференционная картина, эл. сигнал с каждой из групп матрицы фотоприемников поступает на устройство, определяющее отношение этих сигналов, которой пропорционален модулирующему сигналу. 2 ил.

Изобретение относится к космической технике и м. б. использовано для космической оптической связи в устройствах космических оптических систем связи между объектами, в качестве которых м. б. искусственные спутники Земли, космические аппараты, орбитальные станции. Техн. результат заключается в обеспечении возможности определения параметров траектории и ориентации космического объекта в процессе его орбитального полета непосредственно бортовым комплексом приемнопередающей аппаратуры системы космической оптической связи, что дает возможность определять параметры траектории и ориентацию космического объекта в реальном времени, позволяя уточнять прогнозные значения указанных параметров в любой текущий момент времени без привлечения др. средств, не входящих в состав комплекса приемнопередающей аппаратуры. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению, предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации и навигации, оптической связи. Техн. результат – повышение помехоустойчивости ориентации. Устройство включает лазер, двухкоординатный акустооптический дефлектор, 2 скрещенные анизотропные акустооптические ячейки, поляризационную призму, телескоп, оптический отражатель, блок управления дефлекторами, 1-ю акустооптическую ячейку дефлектора, блок формирования сигнала дальности, внешний источник сигнала синхронизации, 3-ю акустооптическую ячейку дефлектора, установленную аналогично 2-й акустооптической ячейке и расположенную между 1-м выходом поляризационной призмы и телескопом, и двухканальный коммутатор высокочастотного сигнала.

Предложена новая и простая схема передачи с адаптированной скоростью для беспроводной оптической линии внутри помещения. Эта схема основана на использовании перем. периодов молчания и формата АМ с ЗУ. Эти перем. времена молчания используются для усовершенствования статистик амплитудных последовательностей относительно статистик последовательностей сообщений, что приводит к увеличению отношения макс. к средней оптической мощности, а это наиважнейшая характеристика в ИК линиях связи с прямым детектированием и модуляцией интенсивности.