Оптический переключатель для волоконно-оптических линий связи на основе многослойного диэлектрического селективного зеркала

• Автор: Костров, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения и сокращения

Введение

1. Анализ известных технологий оптической коммутации и

МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАСЧЁТА МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР

1.1. Обзор технологий оптической коммутации

1.2. ПАРАМЕТРЫ ОПТИЧЕСКИХ КОММУТАТОРОВ

1.3. Реконфигурируемые оптические мультиплексоры ввода/вывода

1.4. Элементы спектрального уплотнения.каналов

1.5. Виды ОПТИЧЕСКИХ многослойных структур

1.6. Обзор технологий производства многослойных структур
1.7. Задачи расчета многослойных структур
1.8. Адмиттансный и импедансный методы расчета многослойных структур
1.9. Метод характеристических матриц расчета многослойных структур34 Выводы ПО ГЛАВЕ
2. Математическая модель МДСЗ, анализ модели МДСЗ
2.1. Математическая модель МДОЗ
2.2. Зависимость коэффициента отражения от числа и показателей
ПРЕЛОМЛЕНИЯ СЛОЁВ
Выводы по главе
3. Синтез МДСЗ
3.1. Синтез МДСЗ с заданной частотной характеристикой
3.2. Постановка задачи синтеза МДСЗ
3.3. РАЗРАБОТКА УПРОЩЕННОЕ О МЕТОДА СИНТЕЗА МДСЗ
Выводы по главе
4. Проведение вычислительного эксперимента
4.1. Задачи вычислительного эксперимента
4.2. Программный имитационный комплекс
4.3. Зависимость коэффициента отражения многослойной структуры от
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИН, ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ И ЧИСЛА СЛОЁВ
4.4. Алгоритмизация синтеза МДСЗ при помощи метода ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КВАДРАТИЧНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ (SQP)
4.5. Алгоритмизация синтеза МДСЗ при помощи рекуррентного метода синтеза
4.6. Сравнение структур МДСЗ, полученных в результате различных методов синтеза
4.7. Сравнение структур МДСЗ, полученных в результате рекуррентного
МЕТОДА СИНТЕЗА С ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВОЙ СТРУКТУРОЙ
4.8. Синтез структуры перестраиваемого МДСЗ и моделирование режимов РАБОТЫ
4.9. Сопоставление результатов
Выводы по главе
5. частотно-селективный оптический переключатель на основе перестраиваемого МДСЗ
5.1. Оптическое переключение на основе перестраиваемого МДСЗ
5.2. Затухание в МДСЗ
5.3. Коллимация оптического излучения
5.4. Конструкция оптического переключателя
Выводы по главе
Заключение по работе
Список использованных источников
Приложения
П1 Акт внедрения в ОАО МТУ Кристалл
П2 АКТ ВНЕДРЕНИЯ в ОАО МТС
ПЗ Акт ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС УГАТУ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
AON (All Optical Networks, AON-сети) — полностью оптические сети;
AWG (Arrayed Waveguide Gratings) — интегральные фазовые решетки;
MEMS (Microelectromechanical systems) - микроэлектромеханические системы; ROADM (Recontigurable optical add-drop multiplexer) — реконфигурируемый оптический мультиплексор ввода-вывода;
SC/APC - оптическая розетка SC для соединения оптических шнуров с АРС полировкой;
SOA (Semiconductor Optical Amplifier) — оптоэлектронный оптический коммутатор;
STM (ScreamTracker Module) — синхронный транспортный модуль;
TDM (Time Division Multiplexing) — мультиплексирование с разделением времени;
WB (Wavelength block) - блокиратор спектральных каналов;
WDM (Wavelength-division multiplexing) - спектральное уплотнение каналов; WSS (Wavelength Selective Switch) - коммутация спектральных каналов;
BOJ1C — волоконно-оптическая линия связи;
МДСЗ — многослойное диэлектрическое селективное зеркало.

и(г) = Асоз(— г) + В$т(— л[є-а*г),
у(д) — Ссоз(— уІе-а2г) + £>8Іп(—* Je-a2г).
(1.20)

Неизвестные коэффициенты А, В, С, О, используя соотношения (1.6), легко выразить через значения поля на передней границе системы:
А = и( 0),
с ди(0)
В=-
<з)уІє-а2 дъ л]є-а'
С = у(0),

у(0),
(1.21)

&4е-а2 дг
Это позволяет записать общее решение системы (1.6) в виде:
и(г) = ц(0)соз(— /g - а2 г) + у(0) —_= 5т(— - а2 г),
с л/е-а2 с
у(г) = у(0)соз(— л/б- - а2 г) + ц(0)/д/~ё- а2 зт(— -le-a2 г), с
Таким образом, получим следующие выражения для матриц N и М:
Г „д
(1.22)
N(2)
СО ъф -БІпф
1Ы'тф со ъф где Ь = п- соьв,
ф = -соъв,

, М(г)
со $ф —іЬ$тф
——ътф соц

(1.23)
п = є
ооъв
_ л]є - пі БІП2 в{)
(1.24)