Моделирование процессов в многоканальных волоконно-оптических сетях и их компонентах на основе алгебраических объектов матричного типа

• Автор: Виноградова, Ирина Леонидовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 291 с. : ил.

1.1. Принцип полностью оптической многоканальной передачи и существующая концепция моделирования многоканальных систем

1.2. Анализ моделей полностью оптических компонентов управления

1.3. Анализ методов моделирования электромагнитного поля оптического диапазона в направляющих структурах
1.4. Анализ современного состояния материалов, перспективных для формирования структур с заданными оптическими свойствами. Методы моделирования оптических свойств прозрачных материалов

1.5. Анализ методов моделирования показателей работоспособности сетей связи

1.6. Постановка задачи исследований

1.7. Выводы к главе I

Глава 2. Концепция моделирования параметров работоспособности

многоканальных волоконнооптических систем передач

2.1. Задача моделирования многоканальных волоконнооптических систем передач

2.2. Математическая модель многоканальной системы передачи, основанной на синхронном методе уплотнения каналов
2.3. Математические операции, дополнительно введнные для формализации процесса многоканальной передачи
2.4. Исследование замкнутости введнных алгебраических операций
2.5. Задача нахождения показателей работоспособности сети для рассинхронизированных и зашумлнных сигналов
2.6. Статистический подход к математическому моделированию процесса прима цифрового сигнала
2.7. Концепция прогнозирования вероятности безотказной работы в системе передачи с рассогласованным примом
стр. 6 6
2.8. Подход к повышению наджности системы передачи с применением маршрутизации сигналов служебных подсистем
2.9. Задача о динамической маршрутизации сигналов служебных подсистем в сетях, находящихся в эксплуатации
2 Выводы к главе И
Глава 3. Моделирование параметров оптических чирпированных импульсов в волоконнооптической линии передачи
3.1. Метод моделирования параметров чирпированного импульса в линии передачи, обладающей интерференционными, дисперсионными и нелинейными свойствами
3.2. Задача определения комплекснозначной амплитуды сигнала для двухрезонаторного интерферометра ФабриПеро
3.3. Лучевая модель выходного сигнала двухрезонаторного интерферометра ФабриПеро
3.4. Задача адаптации параметров чирпированного импульса под линию передачи с заданными свойствами
3.5. Анализ устойчивости формы чирпированного импульса действием возмущающих факторов
3.6. Методика численной оптимизации формы чирпированного импульса для линии передачи с заданными параметрами
3.7. Выводы к главе
Глава 4. Моделирование конструктивных параметров полностью оптических устройств, используемых на сегменте волоконнооптической линии передачи
4.1. Модель интерференционного коммутатора, управляемого оптическим сигналом. Задача оптимизации параметров объмной интерференционной структуры
4.2. Концепция моделирования пространственной интерференционной картины в профильном резонаторе типа ФабриПеро
4.3. Метод получения пространственной интерференционной картины в профильном интерферометре для длинных резонаторов
4.4. Задача моделирования параметров системы резонатора типа ФабриПеро в составе линии
4.5. Способ управления удалнным полностью оптическим устройством, использующим нелинейный режим преломления
4.6. Моделирование параметров многослойной направляющей структуры для совместного подведения используемых видов излучения
4.7. Метод дистанционного подключения волоконнооптического устройства на примере модернизации сегмента сети ОАО Башкирэнерго
4.8. Подход к уменьшению размеров переключателя с профильным резонатором, основанный на применении специализированных фоконов
4.9. Моделирование влияния конструктивных погрешностей на передаточную функцию интерференционного переключателя
4 Разработка волоконнооптических устройств с профильным резонатором для традиционно эксплуатируемых сетей
4 Выводы к главе IV
Глава 5. Моделирование оптических свойств прозрачного нанокристаллического материала
5.1. Методика получения прозрачных нанокристаллических образцов на основе хрупкого диэлектрического материала. Обоснование применения стекла литиевой группы
5.2. Экспериментальный анализ поглощения оптического излучения объмных нанокристаллических сткол литиевой группы в линейной области мощностей
5.3. Экспериментальный анализ нелинейного изменения показателя преломления объмных нанокристаллических сткол литиевой группы
5.4. Аналитическая модель оптических свойств прозрачного нанокристалличсского материала
5.5. Подход к определению модовых и дисперсионных свойств нанокристалличеекой направляющей структуры
5.6. Выводы к главе IV
Глава 6. Разработка виртуального полигона, моделирующего
процессы примапередачи в многоканальных сетях
6.1 Задачи, решаемые в рамках виртуачьного полигона, моделирующего процессы примапередачи сигналов в многоканальной сети
6.2. Метод статистического моделирования цифровых сигналов
6.3. Статистическая модель показателей работоспособности сетевых аппаратных устройств
6.4. Статистическая методика оценки работоспособности систем передач
6.5. Методика реализации и взаимодействия программ, обеспечивающих виртуальное моделирование сетевых процессов
6.6. Результаты моделирования параметров сети типа . Разработка подхода к низкозатратной модернизации на примере сети ОАО Башинформсвязь
6.7. Метод повышения информамкости сети типа с применением сложного оптического сигнала на примере сети кабельного телевидения ООО Телекоммуникационные системы
6.8. Выводы к главе VI
Заключение
Список использованной литературы


В ряде случаев достаточно успешно может применяться так называемый приближнный метод расчта параметров светового поля, основанный на упрощнных решениях уравнений Максвелла в тех или иных модельных ситуациях. Например, для оценки влияния хроматической дисперсии или нелинейных оптических эффектов могут применяться упрощенные методики 2, , . Достоинством метода является простота получения оценок, недостатком невозможность моделирования совместного влияния факторов. Нелинейное преломление. Вынужденные виды рассеяния н параметрические процессы. Невзирая на указанный недостаток, метод позволяет получать рассчитывать сложные конфигурации, для которых громоздки и неэффективны методики, основанные на уравнениях Максвелла. Кроме сложности учта совместного влияния ряда факторов, упрощенные методики не позволяют моделировать градиентные структуры, материальные параметры которых, например, показатель преломления, меняется вдоль координат не обязательно по линейному закону. Для решения подобного рода задач следует разрабатывать дифференциальные методы моделирования. Анализ современного состояния материалов, перспективных для формирования структур с заданными оптическими свойствами. Согласно определению полностью оптической сети, в компонентах АСМ главенствующую роль играют оп тикооптические взаимодействия, сводящиеся к воздействию управляющего излучения на информационный сигнал через материальные свойства среды рабочего тела компонента. ТГоследнее, как правило, выполнено в виде какоголибо из интерферометров 1, , для повышения эффективности взаимодействия. Отсюда очевидно, что роль оптического материала, закладываемого в основу рабочего тела интерферометра, весьма высока. Еще более существенным является не столько получение какихлибо особых, отдельно выраженных оптических свойств, сколько обеспечение возможности их изменения, управления этими свойствами, что также можно назвать моделирование свойств оптических материалов , , , , . Последняя задача является достаточно сложной для материаловедов вследствие нормативных требований но обеспечению прозрачности и дисперсионных характеристик в линейной и нелинейной областях мощностей, близких к характеристикам ОБ. Следует учитывать также высокую резистентность оптических материалов, устойчивость к воздействиям, что и придано ОВ три десятилетия назад такое широкое распространение. К настоящему моменту сложилось три характерных направления, обеспечивающих возможность получения планомерно задаваемых преломления включая характеристику хроматической дисперсии и затухания. ФК и изготовление микро и наноразмерных слоистых структур . Согласно анализу сфер применения этих методов управления оптическими свойствами материалов, первый и в определнной степени второй характерны для протяжнных структур. На их основе успешно могут быть получены ОВ с заданными свойствами, но они не могут быть применены, например, для исполнения компактного резонатора. Последнюю задачу призван решать третий метод, с применением которого в частности обеспечивается волновой синхронизм параметрически генерируемых гармоник в промышленно выпускаемых конвертерах длин воли 1, , . Но данный метод не позволяет получить плавно меняющиеся параметры по координатам х, у, для компактного рабочего тела интерферометра. С этой точки зрения актуальной является задача разработки метода, обеспечивающего непрерывное трхкоординатное моделирование оптических свойств компактных прозрачных образцов. В последнее десятилетие новые физические свойства материалов получают с применением наноструктурных методов обработки . К наноструктурным материалам НСМ, согласно терминологии, принятой международным журналом Наноструктурные материалы i, относят материалы со средним размером структурных единиц зерен, слоев, вкраплений, не более 0 нм. Классификация НСМ представлена на рис. По геометрическим признакам их можно разделить на нольмерные атомные кластеры и частицы 0, одно и двухмерные мультислон, покрытия и ламинарные структуры 1 и 2, трехмерные объемные нано кристаллические 3 и наиофазпые материалы 1 или 3. Включая совмещение его с первыми двумя.