100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Удачные результаты в последнее время получены ЦНИИС в сотрудничестве с организациями электронной промышленности и конверсионными предприятиями оборонной промышленности. Разработаны мультиплексоры и демультиплексоры, позволяющие с помощью дифракционных решеток в сочетании с одномодовыми лазерами уплотнять одномодовые и многомодовые волокна до 10 и более несущими в одном окне прозрачности. Получены высококачественные фильтры и пассивные распределители излучения различных оптических частот в сети любой конфигурации. Освоены технологии интегрального исполнения ответвителей с использованием акусто-оптических эффектов.
Результаты этих работ могут использоваться не только при создании элементов линий передачи со спектральным уплотнением, но и при организации сетей связи с пассивными оптическими от-ветвителями. Это относится как к абонентским, так и к магистральному участкам сети.
Солитонные ВОСП. Строго говоря, передаточные характеристики оптических волокон в отличив от традиционных металлических кабелей являются нелинейными. То есть решения комплексных уравнений, определяющих эти характеристики, неоднозначны, хотя в ряде случаев их условно полагают линейными.
Ранее считалось, что область нелинейной оптики относится только к большим уровням мощностей. Однако попытка реализовать передачу аналоговых частотно-уплотненных потоков показала, что нелинейность оптических волокон даже при низких уровнях энергии необходимо учитывать. Так, при мощности 10"3 Вт затухание между соседними телефонными группами может достигать 80...90 дБ.
В последнее время широко ведутся работы, в которых нелинейные эффекты, возникающие при распространении сигналов по оптическим волокнам, могут быть использованы целенаправленно, как средство увеличения длины регенерационного участка — это
Волоконно-оптические системы связи
193
так называемый солитонный режим. Применяя волокна с низким затуханием и поддерживая с помощью волоконных усилителей высокий уровень энергии, удается получить такие условия распространения, при которых оптический импульс практически не затухает и не изменяет своей формы. Происходит компенсация отрицательных дисперсионных искажений в результате взаимодействия электромагнитных полей импульса и среды распространения. Эти работы, подкрепленные хорошей теоретической базой, в частности, благодаря усилиям российских ученых, дали обнадеживающие экспериментальные результаты.
Оптическая коммутация. В литературе, посвященной ВОСС, пока не существует устоявшейся исчерпывающей терминологии. Поэтому уточним, что под оптической коммутацией мы понимаем переключение именно оптических сигналов, в отличие от коммутации оптическими методами электрических сигналов.
Коммутационная станция, как правило, состоит из коммутационного поля, физически осуществляющего переключение, и системы управнения, обеспечивающей необходимый алгоритм работы.
Наиболее освоенные элементы переключения оптических сигналов работают на основе электрооптических эффектов. Основными параметрами при создании коммутационных полей являются: потери в контакте, скорость переключения, время удержания контакта, переходное затухание, энергия, затрачиваемая на переключение.
Анализ показал, что создавать коммутационные поля по традиционной топологии нецелесообразно по ряду причин, главные из них: большое затухание в контакте (5...7 дБ), т.е. весь энергетический запас системы (30...40 дБ) будет полностью потерян из-за суммарных потерь на пяти-шести контактах; дополнительные блоки согласования оптических сигналов с системой электронного управления. Скорее всего, использование т^аких элементов ограничится локальными задачами.
Наиболее целесообразным представляется создание коммутационных устройств, управляющих состоянием коммутационного поля непосредственно оптическими сигналами. В этом отношении перспективно создание полупроводниковых затворов, управляемых светом, а также использование нелинейных свойств полупроводниковых оптических структур.
* * *
Оценивая весь путь развития оптических средств передачи информации, констатируем, что за сравнительно короткий период они сумели завоевать доминирующее положение в области электросвязи, определяющее основу ее настоящего и будущего. Говоря о реализации потенциальных возможностей ВОСС, следует иметь в виду, что планируемое развитие сети связи Российской Федерации
7 Зак. 844
194
Е.А.Заркевич
создает для этого процесса максимальные возможности. Это объясняется значительным отставанием от уровня развития сетей ведущих стран мира.
Как известно, наша страна недостаточно телефонизирована; планировалось (до 2000 г.) установить 60 млн. телефонных аппаратов. В то же время необходимо в кратчайшие сроки осуществить цифровизацию сети, поскольку она сейчас практически полностью аналоговая. Фактически же необходима полная ее реконструкция, требующая больших капиталовложений, которые определяются в основном затратами на соединительные линии и коммутационное оборудование.
При столь масштабных задачах развития сети обычный традиционный подход, не учитывающий возможностей новых технических средств, потребует значительно больших затрат, чем это могло быть при взвешенном и продуманном планировании, опирающемся на четкие технические и экономические концептуальные положения эволюции сети. В первую очередь, принимаемые технические решения не должны служить в перспективе препятствием для дальнейшего совершенствования сетей, включая широкополосные сети и интеллектуализацию сети в целом. Одним из главных, определяющих это развитие направлений являются дальнейшие исследования и внедрение уже созданных волоконно-оптических средств связи.
