Исследование и разработка методов повышения помехозащищенности высокоскоростных цифровых волоконно-оптических систем передачи

• Автор: Шиянов, Вадим Анатольевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 205 с.

Содержание
Введение
1. Исследование помехозащищённости цифровых фотоприёмных устройств
1.1 Порог чувствительности цифрового фотоприёмного устройства
1.1.1 ФПУ С р-Й1 фотодиодом
1.1.2 ФПУсЛФД
1.1.3 Шумовой ток ФПУ
1.1.4 Факторы ухудшающие порог чувствительности
1.2 Реализация входной цепи ФПУ по критерию минимизации шумов
1.2.1 Расчёт оптимального значения согласующей индуктивности
1.2.2 Расчёт отношения сигнал/помеха приведённого ко входу ПУ
1.2.3 Выводы
1.3 Исследование фотоприёмных устройств для высокоскоростных систем передачи
1.3.1 Введение
1.3.2 рА-п фотодиод
1.3.3 Распределённый ПУ
1.3.4 Проектирование согласующего устройства
1.3.5 Анализ схемы распределённого ПУ
1.3.6 Анализ шумов распределённого ПУ
1.3.7 Расчёт порога чувствительности ФПУ
1.3.8 Выводы
2. Исследование помехозащищённости ВОСП с волоконно-оптическими усилителями
2.1 Введение
2.1.1 Коэффициент усиления ВОУ
2.1.2 Шумы ВОУ
2.2 Включение ВОУ в линейный тракт
2.3 Определение порога чувствительности оптического
приёмного устройства
2.3.1 Порог чувствительности ОПУ при использовании ВОУ
в качестве предусилителя
2.3.2 Порог чувствительности ОПУ при использовании ВОУ
в качестве усилителя мощности на передаче
2.3.3 Порог чувствительности ОПУ при использовании ВОУ
в качестве линейного усилителя
3. Исследование помехозащищённости ВОСП со спектральным уплотнением каналов. Разработка оптических устройств повышающих помехозащищённость ВОСП
3.1 Введение
3.1.1 Требования предъявляемые к оптическим фильтрам
3.1.2 Виды оптических фильтров
3.2 Распространение ЭМВ в одномодовых волокнах
3.2.1 Моды волоконного световода
3.2.2 Распространение импульса по одномодовому ОВ
3.3 Оптические фильтры на основе проходного резонатора Фабри-Перо
3.3.1 Использование фильтров ФП для разделения оптических сигналов

3.3.2 Отношение сигнал/помеха
3.4 Оптические фильтры на основе интерферометра Маха-Цендера
3.4.1 Принцип действия фильтра на основе интерферометра МЦ
3.4.2 Исследование демультиплексора на основе фильтров МЦ
3.4.3 Отношение сигнал/помеха
3.4.4 Выравнивание спектра усиления эрбиевых ВОУ
3.5 Синтез фильтров на основе связанных волноводов
3.5.1 Пространственная связь мод
3.5.2 Оптический фильтр на основе связанных волноводов
3.6 Синтез фильтров на основе Брэгговских дифракционных решёток
3.6.1 Взаимодействие световых волн с ДР
3.6.2 Синтез фильтров на основе ДР с изменяющимся
по длине устройства коэффициентом связи
3.7 Компенсация хроматической дисперсии ОВ
3.7.1 ДР с линейно изменяющимся периодом
3.7.2 Компенсация дисперсии
4. Моделирование работы фотоприём ного устройства
4.1 Введение
4.2 Математическая модель программы
Заключение
Литература
Приложения

Рцфд(У-0)
Рис. 1.4 Зависимость ухудшения порога чувствительности ФПУ с ЛФД от коэффициента затухания для разных значений отношения коэффициентов ударной ионизации и рош = 10’9, X = 1.55 мкм, В = 1 Гбит/с , Рр_ьп= - 34 дБм
Влияние межсимволъной интерференции
Входные импульсы приёмного модуля в силу ряда причин становятся непрямоугольными. К искажению формы импульса при высокой скорости передачи приводит инерционность приёмника, передающего оптического модуля, а также дисперсия ОВ. Из-за расширения импульса на входе усилителя увеличиваются шумы ФПУ; расчёт шумов может быть выполнен с помощью интегралов 1гц, 1п2 , Гп3 для каждой конкретной формы принимаемого сигнала.
Будем предполагать, что на вход ФПУ подаётся импульс с гауссовым
2 2 г2
спектром: HBX(f) = exp (- 2ж а Г ). Параметр а показывает, какую часть периода занимает входной импульс. Возрастание шумов приёмного модуля можно пояснить следующим образом. При расширении импульса часть мощности заднего фронта попадает в соседние тактовые интервалы, что