- •Часть I. Виды услуг связи, протоколы, методы передачи информации 9
- •Глава 1. Методы и основные виды протоколов передачи информационных потоков ..9
- •Глава 2. Аппаратура цифровой иерархии одноволновых восп 29
- •Глава 3. Повышение пропускной способности линий связи 49
- •Глава 4. Оптические сети доступа 73
- •Глава 5. Тестирование и мониторинг восп 88
- •Часть 2. Элементная база восп. Пассивные оптические элементы 99
- •Глава 6. Современные оптические волокна 100
- •Часть I. Виды услуг связи, протоколы, методы передачи информации
- •Глава 1. Методы и основные виды протоколов передачи информационных потоков
- •1.3. Плезиохронный метод цифровой передачи.
- •1.4. Линейные коды в системах волс пци
- •1.6. Параметры и конфигурации одноволновых восп-сци
- •Глава 2. Аппаратура цифровой иерархии одноволновых восп
- •2.1. Аппаратура восп плезиохронной цифровой иерархии
- •2.2. Аппаратура сци (sdh)
- •Глава 2. Аппаратура цифровой иерархии одноволновых восп
- •Глава 3. Повышение пропускной
- •3.1. Метод временного уплотнения (tdm)
- •3.2. Метод частотного уплотнения (fdm)
- •3.3. Модовое уплотнение (mdm)
- •3.4. Уплотнение по поляризации (pdm)
- •3.5. Методы уплотнения каналов по полярности
- •3.6. Многоволновое уплотнение оптических несущих (wdm)
- •3.7. Оптическое временное уплотнение (otdm)
- •Глава 4. Оптические сети доступа
- •4.1. Документальная основа оптических сетей доступа (осд), определения, основные характеристики
- •4.2. Пассивная оптическая сеть доступа (пос)
- •4.4. Элементная база осд
- •4.5. Волоконно-оптические системы кабельного
- •Глава 5. Тестирование и мониторинг восп
- •5.1. Тестирование и мониторинг одноволновых однопролетных восп
- •5.2. Тестирование и мониторинг многопролетных восп-ср
- •5.2.1. Особенности восп-ср
- •5.2.2. Измерение спектральных параметров
- •5.2.3. Измерение и контроль средней оптической мощности в восп-ср
- •5.3. Измерение системного параметра восп-ср — q-фактора
- •5.4. Метод непрерывного контроля многопролетных восп-ср
- •Часть 2. Элементная база восп.
- •Глава 6. Современные оптические волокна
- •6.1. Физические принципы работы оптического волокна
- •6.5. Поляризационная модовая дисперсия (pmd)
- •6.6. Нелинейные оптические явления в одномодовых волокнах
- •6.7. Фазовая самомодуляция (фсм) и перекрестная фазовая модуляция (фкм)
- •6.8. Четырехволновое смешение (чвс)
- •6.9. Рассеяние Мандельштама—Бриллюэна (рмб или sbs)
- •6.10. Одномодовые волокна новых типов производства компаний lucent technologies и corning
- •Глава 7. Оптические кабели
- •Глава 8. Пассивные оптические элементы
- •8.1. Волоконно-оптические ответвители и разветвители
- •8.2. Волоконно-оптические переключатели
- •8.13. Микроэлектромеханический оптический коммутатор
- •8.4. Волоконно-оптические циркуляторы
- •8.5. Оптические мультиплексоры/демультиплексоры
- •8.6. Электрооптические модуляторы
- •Часть 3. Элементная база восп.
- •Глава 9. Оптические усилители
- •9.1. Волоконно-оптические усилители на основе активных волокон
- •Глава 9. Оптические усилители
- •9.2. Полупроводниковые оптические усилители (поу)
- •Глава 10. Полупроводниковые квантовые генераторы когерентного оптического излучения (пкг)
- •10.1. Принципы работы пкг или пл
- •Глава 11. Оптоэлектронные устройства на основе непрямозонных полупроводниковых структур
- •11.1. Зонные структуры полупроводников
- •11.2. Фотоприемники
- •11.3. Чувствительность систем восп-ср
- •11.4 Фотодетекторы, селективные по длине волны
- •Глава 12. Пути создания оптической глобальной сети связи
- •12.3. Светоуправляемые оптические переключатели
- •12.4. Светоуправляемые бистабилыные оптические устройства
- •12.5. Формирователи оптических цифровых потоков информации без использования электроники
Часть 2. Элементная база восп.
Пассивные оптические элементы
Общие положения
Развитие волоконно-оптических систем передачи информации продолжает поражать воображение своими результатами. Особенно это относится к магистральному сегменту всемирной сети связи. Достигнутая пропускная способность почти 11 Тбит/с с использованием технологий WDM [40] или скорость передачи 1,28 Тбит/с, полученная методом OTDM [50], а также дальность передачи 80000 км при скорости 40 Гбит/с [78], как уже отмечалось, перевернули на 180° ситуацию, когда потребности в увеличении пропускной способности и дальности передачи опережали возможности систем связи на обратную, теперь возможности кабельных систем далеко опережают современные потребности общества. Сегодня разработчики и создатели волоконно-оптических систем передачи в поисках рынков сбыта вынуждены заниматься не только техническими разработками, но и изобретать новые виды услуг связи. Под давлением указанных обстоятельств в настоящее время стремительно развиваются оптические сети доступа, о чем говорилось в 4-й главе.
Все это стало возможным благодаря огромным достижениям в разработке принципов и технологий производства основных элементов ВОСП. Это прежде всего оптические волокна (ОВ), генераторы высокогерентного оптического излучения — полупроводниковые лазеры различных типов и назначений, высокоэффективные фотоприемники, волновые конверторы и маршрутизаторы и ряд других элементов. Параметры некоторых из перечисленных элементов, например оптических волокон, вплотную подошли к теоретическому пределу. Технология производства перечисленных элементов сегодня достигла такого уровня, который позволил наладить их серийное производство в необходимых количествах и по приемлемым ценам.
Принципы работы и устройство большинства элементов ВОСП давно известны и описаны в ряде фундаментальных работ, опубликованных в 70—90 годах прошедшего века. В данной работе мы коснемся общеизвестных принципов и характеристик элементов ВОСП лишь в той степени, которая необходима при рассмотрении таких аспектов, которые ранее или не рассматривались совсем, или были освещены недостаточно. Кроме того, следует учесть, что написанные ранее, в 60—90 годы, книги в наше время не переиздаются, новых же книг крайне мало и издаются они мизерными тиражами (1—3 тыс. экземпляров).
Необходимо отметить, что основой современных волоконно-оптических систем передачи являются оптические излучатели, представляющие собой квантовые генераторы световых колебаний, оптические квантово-электронные фотодетекторы, оптические усилители, в которых происходит усиление света, т. е. размножение фотонов, среда распространения оптического излучения (потоков квантов света — фотонов) — светодиоды или оптические волокна. Все перечисленные составляющие ВОСП можно считать квантовыми системами. В этой части книги мы рассмотрим пассивные элементы ВОСП: оптические волокна, оптические кабели, дискретные пассивные элементы (ответвители, разветвители, коммутаторы, оптические мультиплексоры и некоторые другие элементы).