Когерентные волоконно-оптические системы передачи

Учебник. — Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2009. — 220 с. —ISBN 978-966-7598-38-9Рассмотрены состояние и тенденции развития современной когерентной волоконно-оптической связи, формирование, передача и обработка больших массивов информации, принципы построения и функционирования полностью оптической сети связи, спектральное, временное и поляризационное мультиплексирование оптических цифровых сигналов и их оптическая коммутация по таким сетям. Описаны основные компоненты оптических систем и сетей. Приведены ограничения, накладываемые нелинейными эффектами, на максимально допустимые значения передаваемой мощности в оптических каналах. Описаны некоторые компоненты ВОСП, принципы работы которых основаны на рассмотренных нелинейных эффектах.Рассчитан на магистрантов и студентов последнего года обучения по специальности «Телекоммуникации». **Внимание!** Текст в файле распознан в неверной кодировке. СодержаниеПредисловие **Когерентные оптические волны, сигналы и системы передачи** **Требования по когерентности к компонентам и сигналам волоконно-оптического тракта** **Источники когерентного оптического излучения**Спонтанное излучениеФункции и типы оптических резонаторовПроцессы колебаний в активном резонатореМодуляционные частотные характеристикиТемпературные характеристикиШумы и управление имиМодуляционные шумы интенсивностиШумы частотной модуляцииЛазерный диод с распределенной обратной связьюЛазерный диод с распределенным брэгговским отражениемЛазеры с внешними резонаторами__Монолитная конструкция внешних резонаторов. Внешние подвижные резонаторы лазеров__Импульсные лазеры **Одноканальные волоконно-оптические системы передачи**Прямая модуляция источника излученияМодулятор Фабри—Перо __Модуляция интенсивности. Фазовая модуляция__Модулятор Маха—ЦендераМодулятор на связанных световодахЭлектроабсорбционный модуляторОдноканальный прием оптических сигналовРегенератор оптических цифровых сигналовОсновные оптические интерфейсы ВОСП-ОКНедостатки одноканальных некогерентных ВОСП-ОК **Одномодовые оптические волокна и кабели для когерентных ВОСП**Изотропные одномодовые оптические волокна __Стандартное оптическое волокно. Одномодовые волокна со смещенной хроматической дисперсией. Всеволновое одномодовое оптическое волокно. Недостатки осесиметричных оптических волокон.__Однополяризационные оптические волокна с метрической анизотропиейСпиральные одномодовые оптические волокна__Анизотропия изогнутых оптических волокон. Поляризующие свойства спиральных оптических волокон. Дисперсия сигналов в спиральных оптических волокнах. Поляризационная дисперсия сигналов при связи волн. Оптимальная укладка волокон в оптический кабель. Оптические волокна с упорядоченной вращающейся микроструктурой стекла. Одномодовый волоконно-оптический поляризатор.__ **Оптические усилители**Полупроводниковые оптические усилители __Усилители Фабри—Перо. Усилители бегущей волны.__ Квантовые волоконно-оптические усилители __Принцип работы квантового ВОУ. Накачка квантовых ВОУ. Энергетические характеристики квантовых ВОУ__Шумы квантовых волоконно-оптических усилителей. Меры борьбы с ними.Применение оптических усилите лейМалошумящий волоконно-оптический усилительДопустимое число квантовых ВОУ на регенерационном участкеВолоконные лазеры **Многоканальные волоконно-оптические системы передачи**Волоконно-оптические системы передачи со спектральным мультиплексированиемЧастотный план оптических каналовВолоконно-оптические системы передачи с разреженным спектральным мультиплексированиемХарактеристики серийных ВОСП СРККомпоненты ВОСП СРК __Оптический транспондер. Оптические мультиплексоры/демультиплексоры__Передача и прием оптических групповых линейных сигналов ВОСП СРК __Формирование групповых линейных оптических сигналов ВОСП СРК. Прием оптических сигналов ВОСП СРК.__ ВОСП с оптическим временным мультиплексированиемВОСП с оптическим поляризационным мультиплексированиемОпределение длин усилительных и регенерационных участковВОСП СРК по затуханию и шумам КВОУОпределение длины регенерационного участка ВОСП СРК по дисперсииКомпенсация дисперсии на регенерационном участке **Полностью оптические сети на основе ВОСП СРК**Коммутаторы оптических каналовОптические волновые конвертерыАрхитектура полностью оптических сетей **Нелинейные эффекты в волоконно-оптическом тракте**Самофокусирование, фазовая само- и кросс-модуляцииВынужденные неупругие рассеянияЧетырехволновое смешениеРамановские волоконно-оптические усилители __Принцип работы рамановских усилителей. Реализация рамановского распределенного усиления в ОМОВ. Шумы в волоконно-оптическом тракте с рамановским усилением сигналов. дискретный рамановский волоконно-оптический усилитель__Пороговые и мультистабильные устройства__Нелинейный резонатор Фабри—Перо. Нелинейные оптические интегральные схемы. Электрооптический сдвиг частоты и сжатие импульса__ **Экспериментальные ВОСП с рекордными параметрами**Приложение (примеры решения задач)Список использованной литературы © Макаров Т. В., 2009© ОНАС (Одесская Национальная Академия Связи) им. А. С. Попова, 2009 Учебник. — Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2009. — 220 с. —ISBN 978-966-7598-38-9 Рассмотрены состояние и тенденции развития современной когерентной волоконно-оптической связи, формирование, передача и обработка больших массивов информации, принципы построения и функционирования полностью оптической сети связи, спектральное, временное и поляризационное мультиплексирование оптических цифровых сигналов и их оптическая коммутация по таким сетям. Описаны основные компоненты оптических систем и сетей. Приведены ограничения, накладываемые нелинейными эффектами, на максимально допустимые значения передаваемой мощности в оптических каналах. Описаны некоторые компоненты ВОСП, принципы работы которых основаны на рассмотренных нелинейных эффектах. Рассчитан на магистрантов и студентов последнего года обучения по специальности «Телекоммуникации». Внимание! Текст в файле распознан в неверной кодировке. Содержание Предисловие Когерентные оптические волны, сигналы и системы передачи Требования по когерентности к компонентам и сигналам волоконно-оптического тракта Источники когерентного оптического излучения Спонтанное излучение Функции и типы оптических резонаторов Процессы колебаний в активном резонаторе Модуляционные частотные характеристики Температурные характеристики Шумы и управление ими Модуляционные шумы интенсивности Шумы частотной модуляции Лазерный диод с распределенной обратной связью Лазерный диод с распределенным брэгговским отражением Лазеры с внешними резонаторами Монолитная конструкция внешних резонаторов. Внешние подвижные резонаторы лазеров Импульсные лазеры Одноканальные волоконно-оптические системы передачи Прямая модуляция источника излучения Модулятор Фабри—Перо Модуляция интенсивности. Фазовая модуляция Модулятор Маха—Цендера Модулятор на связанных световодах Электроабсорбционный модулятор Одноканальный прием оптических сигналов Регенератор оптических цифровых сигналов Основные оптические интерфейсы ВОСП-ОК Недостатки одноканальных некогерентных ВОСП-ОК Одномодовые оптические волокна и кабели для когерентных ВОСП Изотропные одномодовые оптические волокна Стандартное оптическое волокно. Одномодовые волокна со смещенной хроматической дисперсией. Всеволновое одномодовое оптическое волокно. Недостатки осесиметричных оптических волокон. Однополяризационные оптические волокна с метрической анизотропией Спиральные одномодовые оптические волокна Анизотропия изогнутых оптических волокон. Поляризующие свойства спиральных оптических волокон. Дисперсия сигналов в спиральных оптических волокнах. Поляризационная дисперсия сигналов при связи волн. Оптимальная укладка волокон в оптический кабель. Оптические волокна с упорядоченной вращающейся микроструктурой стекла. Одномодовый волоконно-оптический поляризатор. Оптические усилители Полупроводниковые оптические усилители Усилители Фабри—Перо. Усилители бегущей волны. Квантовые волоконно-оптические усилители Принцип работы квантового ВОУ. Накачка квантовых ВОУ. Энергетические характеристики квантовых ВОУ Шумы квантовых волоконно-оптических усилителей. Меры борьбы с ними. Применение оптических усилите лей Малошумящий волоконно-оптический усилитель Допустимое число квантовых ВОУ на регенерационном участке Волоконные лазеры Многоканальные волоконно-оптические системы передачи Волоконно-оптические системы передачи со спектральным мультиплексированием Частотный план оптических каналов Волоконно-оптические системы передачи с разреженным спектральным мультиплексированием Характеристики серийных ВОСП СРК Компоненты ВОСП СРК Оптический транспондер. Оптические мультиплексоры/демультиплексоры Передача и прием оптических групповых линейных сигналов ВОСП СРК Формирование групповых линейных оптических сигналов ВОСП СРК. Прием оптических сигналов ВОСП СРК. ВОСП с оптическим временным мультиплексированием ВОСП с оптическим поляризационным мультиплексированием Определение длин усилительных и регенерационных участков ВОСП СРК по затуханию и шумам КВОУ Определение длины регенерационного участка ВОСП СРК по дисперсии Компенсация дисперсии на регенерационном участке Полностью оптические сети на основе ВОСП СРК Коммутаторы оптических каналов Оптические волновые конвертеры Архитектура полностью оптических сетей Нелинейные эффекты в волоконно-оптическом тракте Самофокусирование, фазовая само- и кросс-модуляции Вынужденные неупругие рассеяния Четырехволновое смешение Рамановские волоконно-оптические усилители Принцип работы рамановских усилителей. Реализация рамановского распределенного усиления в ОМОВ. Шумы в волоконно-оптическом тракте с рамановским усилением сигналов. дискретный рамановский волоконно-оптический усилитель Пороговые и мультистабильные устройства Нелинейный резонатор Фабри—Перо. Нелинейные оптические интегральные схемы. Электрооптический сдвиг частоты и сжатие импульса Экспериментальные ВОСП с рекордными параметрами Приложение (примеры решения задач) Список использованной литературы © Макаров Т. В., 2009 © ОНАС (Одесская Национальная Академия Связи) им. А. С. Попова, 2009