Повышение пропускной способности волоконно-оптических систем передачи информации за счет использования новых наноструктур

• Автор: Кручинин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Оглавление:
Введение
Глава 1 Способы повышения эффективности волоконно-оптических систем передачи информации ВОСП
1.1 Перспективы развития волоконно-оптических систем передачи
1.2 Значение нанотехнологий в увеличении скорости передачи информации
1.3 Физические и технологические пределы повышения скорости передачи информации
1.4 Выводы по главе
Глава 2 Способы повышения пропускной способности волоконно-оптических систем передачи с помощью технологий TDM и WDM
2.1 Энергетический и временной балансы волоконно-оптических систем передачи
2.2 Сравнительный анализ информационной емкости волоконно-оптических систем передачи на базе технологий TDM и WDM
2.3 Сравнительный анализ энергетического баланса ВОСП на базе технологий TDM и WDM
2.4 Сравнительный анализ временных балансов ВОСП на базе технологий TDM и WDM
2.5 Сравнительный анализ пропускной способности ВОСП на базе технологий TDM и WDM
2.6 Измерения уровней оптических сигналов в системах DWDM
2.7 Выводы по главе 41 Глава 3 Исследование потенциальных возможностей оптических модуляторов
3.1 Анализ и сравнительная характеристика различных форматов оптической модуляции
3.2 Исследование работы модулятора Маха-Цендера
3.3 Исследования модуляционной характеристики МЦМ
3.4 Исследование потенциальных возможностей МЦМ
3.5 Сравнение влияния технологий изготовления на примере оптического фильтра Маха-Цендера
3.6 Выводы по главе 5
Глава 4 Математическое моделирование характеристик оптического модулятора Маха-Цендера
4.1 Моделирование волновых процессов в планарном волноводе
4.2. Решение волнового уравнения
4.3 Сравнение методик расчета интеграла перекрытия
4.4 Выводы по главе
5. Расчет эффективности волоконно-оптических систем передачи на базе модулятора Маха-Цендера
5.1 Методы повышения быстродействия модулятора Маха-Цендера
5.2 Методика расчета эффективности оптического модулятора Маха-Цендера
5.3 Расчет вероятности ошибки
5.4 Описание модели сверхрешетки
5.5 Принципы работы оптических модуляторов на сверхрешетках
5.6 Преимущества оптических модуляторов на изотопических сверхрешетках
5.7 Описание ядерной нанотехнологии
5.8 Выводы по главе
Заключение
Список сокращений
Список литературы
Приложение А. Акт об использовании результатов кандидатской работы в ООО "Наука-Связь"
Приложение Б. Акт об использовании результатов кандидатской работы в ООО НПП "АКСИОН-РТИ"
Приложение В. Акт о внедрении в учебный процесс результатов кандидатской работы в МГУПС (МИИТ) «Московский государственный университет путей сообщения»
Приложение Г. Программа расчета коэффициента распространения /? в однослойном ОВ
Приложение Д. Программа для построения графика зависимости напряженности электрического поля
Приложение Е. Программа для определения длины волны настройки оптического фильтра

Увеличение быстродействия, как ожидается, потребует 4- или 5-кратного повышения точности измерения OSNR. Минимальный уровень измерений OSNR колеблется в диапазоне от 21 до 35 дБ. Первоклассный OSA гарантирует ORR по крайней мере 50 дБ в пике 0,4 нм.
Динамический диапазон по мощности отражает пропускную способность оптического детектора в OSA, т. е. способность измерить все различные уровни мощности, требуемые для приложений WDM. Прибор с широким динамическим диапазоном позволяет точно измерить сигналы как высокой, так и низкой мощности, в результате чего получается более ясное изображение спектра.
Диапазон длин волн определяет способность OSA анализировать сигналы в определенном участке спектра. Более высокая разрешающая способность OSA по длине волны позволяет различать сигналы с близкими значениями длины волны. Это, главным образом, определяется оптическими характеристиками фильтров OSA. Более узкие фильтры обуславливают лучшую разрешающую способность OSA. Чтобы достичь хорошей разрешающей способности, модули OSA старшего класса используют метод двойного прохода, а также высококачественные дифракционные решетки.
Высокая разрешающая способность со значениями порядка 0,05 нм гарантирует хороший ORR и увеличивает эффективность OSA при измерении отношения мощностей сигнала к шуму OSNR для систем с близко расположенными каналами.
Большинство современных высокоэффективных OSA представляют собой вставные модули, разработанные как для инсталляторов сетей, так и для исследовательских нужд.
Портативные OSA унаследовали программное обеспечение от лабораторных устройств. Вместе с тем, модуль OSA, предназначенный для тестирования в полевых условиях, обеспечивает более простой пользовательский интерфейс, а также автоматическое тестирование и упрощенные процедуры измерений. Это позволяет оператору с любым уровнем подготовки проводить основные виды измерений.