ФОРМУВАННЯ ПІКОСЕКУНДНИХ ОПТИЧНИХ ІМПУЛЬСІВ ЗАДАНОЇ СТРУКТУРИ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРЕЦИЗІЙНИХ ЛІНІЙ ЗАТРИМКИ

Анотація

Стаття присвячена розвитку методів підвищення спектральної ефективності волоконно-оптичних систем передачі. Розглядається один з методів вирішення цієї проблеми. Суть методу зводиться до використання алфавіту сигналів з амплітудною модуляцією і частотною маніпуляцією. На приймальній стороні такі сигнали розрізняються послідовним застосуванням операцій селекції по частотній піднесучій і спектральним аналізом низькочастотної обвідної. На передавальній стороні формується короткий оптичний імпульс тривалістю 3-10 пс із заданою формою низькочастотної обвідної. Для формування такого імпульсу використовується метод апроксимації заданої функції зваженою сумою коротких імпульсів тривалістю близько 100 фс. В якості таких коротких функцій пропонується використати імпульси лазера в режимі синхронізації мод. Такі імпульси мають досить малу тривалість і приблизно гауссову форму. Для формування вихідного сигналу єдиний імпульс лазера розділяється на декілька напрямів (близько 100). Далі в кожному напрямі імпульс посилюється (чи послабляються) відповідно до необхідної амплітуди відліку. Потім в кожному напрямі імпульс затримується на необхідний час в лінії затримки. Вихідні сигнали з ліній затримки сумуються і передаються на вхід магістрального оптичного волокна. Показано, що цей метод може бути реалізований з використанням існуючих технологій. Як проблемна частина розглядається створення системи ліній затримки з часом затримки, що трохи різняться. Крок відмінності часу приблизно 100 фс. Як метод виготовлення таких систем ліній затримки пропонується використати оптичні волокна однакової довжини із складом легуючих домішок, що не сильно різняться. Такий метод дозволяє з достатньою точністю регулювати відмінність групових швидкостей (групових коефіцієнтів заломлення) і забезпечує необхідну точність кроку затримки початкового імпульсу. Виконані розрахунки показують, що використання методів, що пропонуються, дозволяють значно збільшити пропускну здатність волоконно-оптичних систем передачі при використанні сучасних технологій виготовлення оптичних компонентів.