Волоконно-оптическая система связи


 

H04B10/00 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2572363:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Т8" (ООО "Т8 НТЦ") (RU)

Изобретение относится к области волоконно-оптических систем передачи информации, а именно к когерентным системам связи со спектральным мультиплексированием. Технический результат состоит в повышении спектральной эффективности системы. Для этого оптические соединения передатчиков и приемников с мультиплексором и демультиплексором выполнены в виде N неселективных объединителей с тремя входами и одним выходом, оптически соединенными входами с передатчиками по трое - одному центральному и двум периферийным - с образованием идентичных мультиплексору спектральных полос, и выходами - с соответствующими входами мультиплексора, и N неселективных разъединителей с тремя выходами и одним входом, оптически соединенными выходами с приемниками по трое - одному центральному и двум периферийным - с образованием идентичных демультиплексору спектральных полос, и входами - с соответствующими выходами демультиплексора, а передатчики и приемники выполнены так, что центральные передатчики и приемники образуют сетку DWDM частот, идентичную сетке частот соответственно мультиплексора и демультиплексора. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области волоконно-оптических систем передачи информации, а именно к когерентным системам связи со спектральным мультиплексированием.

Заявленная волоконно-оптическая система связи может быть использована для передачи информации на расстояние от нескольких километров до нескольких десятков тысяч километров и может входить в состав магистральных межконтинентальных, региональных, межгородских и городских систем связи, может использоваться в общественных и корпоративных сетях связи, а также в сетях связи специального назначения.

Известна система связи, предназначенная для передачи информации по линиям связи длиной от нескольких километров до нескольких десятков тысяч километров. Система включает в себя множество m согласованных по частоте пар оптических передатчиков и приемников, спектральный объединитель (мультиплексор), объединяющий спектральные полосы, центры которых образуют фиксированную сетку частот, линию связи, спектральный делитель (демультиплексор), разделяющий спектральные полосы, центры которых образуют фиксированную сетку частот с постоянным периодом ΔΩфт (О.Е. Наний. Основы технологии спектрального мультиплексирования каналов передачи (DWDM). Lightwave Russian Edition, 2004, №2, стр. 47-52).

Система обеспечивает увеличение в m раз пропускной способности волоконно-оптической линии связи по сравнению с одноканальными системами связи. Недостатками данной системы связи являются относительно малые спектральная и энергетическая эффективность системы связи.

Спектральная эффективность Cf [(бит/с)/Гц] определяет скорость передачи информации в единичном спектральном интервале (скорость передачи информации измеряется в [бит/с], а спектральный интервал измеряется в [Гц]). В рассматриваемом аналоге спектральная эффективность не превышает 1 (бит/с)/Гц. Второй недостаток - ограниченная величина энергетической эффективности, которая определяется требуемым для работы системы связи отношением мощности сигнала на приемнике к мощности шума.

Известна система связи (Наний О.Е., Новиков А.Г., Плоцкий А.Ю., Трещиков В.Н., Убайдуллаев Р.Р. Характеристики многопролетной системы DWDM с каналами 40 Гбит/с DPSK в сетке 50 ГГц // Электросвязь. 2012. №6. С. 40-43.), в которой используется дифференциальный фазовый формат модуляции (DPSK), обеспечивающий увеличение энергетической эффективности на 3 дБ по сравнению с системами связи на основе амплитудной модуляции и прямого детектирования. Однако спектральная эффективность по-прежнему не превышает 1 бит/Гц.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбрана система связи, содержащая множество согласованных по частоте пар когерентных оптических передатчиков и приемников, спектральный объединитель (мультиплексор), объединяющий спектральные полосы, центры которых образуют фиксированную сетку частот, линию связи, спектральный делитель (демультиплексор), разделяющий спектральные полосы, центры которых образуют фиксированную сетку частот с постоянным периодом ΔΩфт (Наний О.Е., Трещиков В.Н. Новое поколение DWDM-систем связи. Фотон-экспресс. 2014. №4 (116). С. 18-23). За счет использования когерентного приема в прототипе удается существенно увеличить энергетическую эффективность.

Недостатком известного устройства (прототипа) является ограниченная величина спектральной эффективности, которая составляет величину порядка 2 бит/Гц при использовании наиболее перспективного по сочетанию энергетической и спектральной эффективности формата - формата DP QPSK с когерентным детектированием.

Задача изобретения - создание волоконно-оптической системы связи со сбалансированным сочетанием спектральной и энергетической эффективности.

Техническим результатом изобретения является повышение спектральной эффективности системы при одновременном упрощении конструкции.

Поставленная задача и заявленный технический результат при осуществлении изобретения достигаются тем, что в волоконно-оптической системе связи, включающей оптически соединенные линией связи мультиплексор с N входами, предназначенный для спектрального мультиплексирования N спектральных полос, образующих сетку DWDM частот в стандартизованном спектре ITU с расстоянием 100 ГГц, и демультиплексор с N выходами, предназначенный для спектрального демультиплексирования N спектральных полос, образующих идентичную мультиплексору сетку DWDM частот, и набор согласованных пар когерентных оптических передатчиков и приемников с когерентным детектированием, выходы и входы которых соответственно оптически соединены с входами мультиплексора и выходами демультиплексора, оптические соединения передатчиков и приемников с мультиплексором и демультиплексором выполнены в виде N неселективных объединителей с тремя входами и одним выходом, оптически соединенными входами с передатчиками по трое - одному центральному и двум периферийным - с образованием идентичных мультиплексору спектральных полос, и выходами - с соответствующими входами мультиплексора, и N неселективных разъединителей с тремя выходами и одним входом, оптически соединенными выходами с приемниками по трое - одному центральному и двум периферийным - с образованием идентичных демультиплексору спектральных полос, и входами - с соответствующими выходами демультиплексора, а передатчики и приемники выполнены так, что центральные передатчики и приемники образуют сетку DWDM частот, идентичную сетке частот соответственно мультиплексора и демультиплексора, кроме того, в каждой тройке периферийные передатчики и приемники оппозитно сдвинуты по частоте относительно центральных на величину 33, (3) ГГц или в каждой тройке периферийные передатчики и приемники оппозитно сдвинуты по частоте относительно центральных на величину от 28 до 33,3 ГГц, при этом неселективные объединители выполнены с возможностью сохранения поляризации входного излучения, передатчики в тройках, соединенных с ними, ориентированы так, что оси поляризации их излучения расположены под углами 120 градусов относительно друг друга, или неселективные объединители выполнены сохраняющими поляризацию входного излучения, передатчики в соединенных с ними тройках ориентированы так, что оси поляризации их излучения параллельны, а между двумя выходами двух из каждой тройки передатчиков и соответствующими им входами тройников объединителей введены устройства поворота плоскости поляризации на угол ±120 градусов, предпочтительно, что центральные передатчики в каждой тройке выполнены с мощностью излучения меньшей мощности излучения периферийных передатчиков на величину от 0,5 дБ до 3,5 дБ, допускается, что приемники и передатчики выполнены с возможностью кодирования и декодирования сигнала с использованием формата DP QPSK со скоростью передачи полезной информации 100 Гбит/с, предпочтительно, что приемники и передатчики выполнены с возможностью кодирования и декодирования информации с использованием кодов с исправлением ошибок и мягким принятием решений SoftFEC, особенно когда тройки приемников и передатчиков выполнены с обратной связью, предназначенной для осуществления сдвига по частоте соответственно периферийных приемников и передатчиков относительно центральных и сигналом расстройки для которой является разность значений коэффициентов ошибок до момента исправления BER до FEC.

Изобретение иллюстрируется изображением (Фиг.), где показана схема одной из возможных реализаций заявленной волоконно-оптической системы связи.

Волоконно-оптическая система связи включает в себя множество согласованных по частоте пар когерентных оптических передатчиков (1) и приемников (2). 3N передатчиков объединены в группы по три. Выходы оптических передатчиков каждой группы соединены со входами объединителей 3×1 (3), выходы которых соединены со входами спектрального мультиплексора (4). Спектральный мультиплексор (4), объединяет N входных сигналов со спектрами, соответствующими N спектральным полосам, центры которых образуют фиксированную сетку частот. Выход мультиплексора (4) соединен с входом усилителя мощности (5), выход которого соединен с входом оптической линии связи (6), содержащей один или более усилительных пролетов, каждый из которых содержит отрезок телекоммуникационного волокна (7), и компенсирующий потери в волокне линейный усилитель (8). Выход оптической линии связи (6) соединен с входом демультиплексора (9), разделяющего входное излучение на N спектральных полос, центры которых образуют фиксированную сетку частот с постоянным периодом ΔΩфт, причем сигналы каждой спектральной компоненты подаются на отдельные выходы. Каждый из N выходов спектрального демультиплексора соединен с входом делителя 1×3 (10). Каждый из трех выходов каждого из N делителей соединен с одним из 3N когерентных приемников (2). Рабочие частоты когерентных приемников совпадают с рабочими частотами соответствующих им передатчиков. Ширина полосы электрического фильтра когерентного приемника меньше минимальной разности частот между соседними каналами согласованных пар передатчиков и приемников.

Устройство работает следующим образом.

В (3×N) передатчиках (1) формируются (3×Ν) информационных каналов. Группы по трем каналам с соседними частотами объединяются спектрально неселективными объединителями (3×1) (3), выходные волокна которых подаются на спектральный мультиплексор (4). Спектральный мультиплексор (4) объединяет в одном выходном волокне N спектральные полосы, в каждой из которых передаются три информационных канала. На одном волоконном выходе мультиплексора (4), таким образом, объединяются (3×Ν) информационных канала от передатчиков (1), тем самым формируется объединенный оптический информационный сигнал.

Объединенный оптический информационный сигнал, содержащий (3×Ν) информационных каналов от передатчиков (1), после усиления усилителем мощности (5) вводится в волоконно-оптическую линию связи (6).

После прохождения волоконно-оптической линии связи (6) объединенный оптический информационный сигнал поступает на демультиплексор (9), который делит его на N спектральных полос, каждая из которых поступает на свой волоконный выход. В каждой спектральной полосе передаются по три информационных канала.

Каждый из N выходов спектрального демультиплексора соединен с входом делителя 1×3 (10). Каждый из трех выходов каждого из N делителей соединен с одним из 3Ν когерентных приемников (2). Таким образом, на каждый из 3Ν когерентных приемников (2) поступают три информационных канала, но поскольку рабочие частоты когерентных приемников совпадают с рабочими частотами соответствующих им передатчиков, а ширина полосы электрического фильтра когерентного приемника меньше минимальной разности частот между соседними каналами согласованных пар передатчиков и приемников, каждый приемник детектирует только один информационный сигнал от согласованного с ним передатчика.

Таким образом, 3N когерентных передатчиков (1) передают, a 3N когерентных приемников (2) принимают 3N независимых потоков информации.

Далее приведем ряд сравнений с прототипом для пояснения физического смысла заявленного технического результата.

Предложенное устройство отличается от прототипа тем, что оптические соединения передатчиков и приемников с мультиплексором и демультиплексором выполнены в виде 2N неселективных объединителей, из которых N неселективных объединителей выполнены с тремя входами и одним выходом и предназначены для оптического соединения входами с передатчиками по трое с образованием идентичных мультиплексору спектральных полос и выходами - с соответствующими входами мультиплексора, и N неселективных объединителей выполнены с тремя выходами и одним входом и предназначены для оптического соединения выходами с приемниками по трое с образованием идентичных демультиплексору спектральных полос и входами - с соответствующими выходами демультиплексора, а передатчики и приемники выполнены так, что по одному из каждой соединенной общим неселективным объединителем тройки передатчиков и приемников образуют сетку DWDM частот, идентичную сетке частот соответственно мультиплексора и демультиплексора.

Данный отличительный признак обеспечивает увеличение спектральной эффективности в три раза по сравнению с прототипом, т.к. в предложенном техническом решении три независимых информационных канала передаются в пределах одной спектральной полосы мультиплексора/демультиплексора (в прототипе передается один информационный канал). В отличие от прототипа, в предложенном устройстве на каждый приемник поступают три информационных канала, однако когерентный приемник позволяет при детектировании выделить только один информационный канал. Это достигается путем взаимной подстройки (взаимной синхронизации) частоты излучения задающего лазера передатчика и частоты опорного лазера приемника. Детектируемый информационный сигнал разностной частоты синхронизованной пары передатчика и приемника находится в пределах полосы пропускания электрического фильтра приемника, он усиливается и обрабатывается приемником. Информационные сигналы двух других информационных каналов соответствуют разностной частоте не синхронизованных пар передатчиков и приемника, сигнал биений этих пар лежит вне полосы пропускания электрического фильтра приемника, и поэтому он не пропускается фильтром.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что сетка частот соответственно мультиплексора и демультиплексора выполнена с шагом 100 ГГц в соответствии со стандартизованной сеткой частот ITU, передатчики и приемники, объединенные в тройки с передатчиками и приемниками, образующими сетку DWDM частот, идентичную сетке частот соответственно мультиплексора и демультиплексора, оппозитно сдвинуты по частоте относительно последних на величину 33, (3) ГГц. Использование стандартизованных сеток мультиплексоров и демультиплексоров увеличивает эффективность использования компонентов благодаря их взаимозаменяемости. Фиксация рабочих часто приемопередатчиков позволяет осуществлять независимую настройку частот опорных лазеров передатчиков и приемников на фиксированную сетку частот с шагом 33, (3) ГГц, что снижает сложность и, следовательно, стоимость пусконаладочных работ.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что сетка частот соответственно мультиплексора и демультиплексора выполнена с шагом 100 ГГц в соответствии со стандартизованной сеткой частот ITU, передатчики и приемники, объединенные в тройки с передатчиками и приемниками, образующими сетку DWDM частот, идентичную сетке частот соответственно мультиплексора и демультиплексора, оппозитно сдвинуты по частоте относительно последних на величину от 28 до 33,3 ГГц. Данный отличительный признак обеспечивает равную энергетическую эффективность (требуемое значение OSNR) для всех каналов. При равномерной сетке частот (расстояние 33, (3) ГГц) энергетическая эффективность двух боковых каналов несколько меньше, чем эффективность центрального канала в каждой тройке каналов, принадлежащей одной спектральной полосе мультиплексора/демультиплексора. Это связано с тем, что края спектров пропускания мультиплексора/демультиплексора «обрезают» спектры боковых каналов. Смещение несущих частот этих каналов ближе к частоте центрального канала, совпадающей с центром полосы пропускания мультиплексора/демультиплексора, уменьшает негативное воздействие «обрезания» спектра сигналов краями полос пропускания мультиплексора/демультиплексора. Это обеспечивает повышение энергетической эффективности боковых информационных каналов в каждой тройке, что в свою очередь позволяет увеличить дальность безрегенерационной передачи информации или уменьшить число промежуточных усилительных пунктов при сохранении дальности передачи. Оптимизация смещения частот в пределах диапазона от 33,3 ГГц до 28 ГГц может осуществляться вручную при пусконаладочных работах, кроме того, может использоваться система автоматической подстройки рабочих частот в процессе работы.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что неселективные объединители выполнены с возможностью сохранения поляризации входного излучения, а тройки передатчиков, соединенных с ними, ориентированы так, что оси поляризации их излучения расположены под углами 120 градусов относительно друг друга. Такое взаимное расположение осей поляризации троек передатчиков обеспечивает уменьшение поляризационной нелинейной кросс-модуляции и увеличивает энергетическую эффективность и дальность работы систем связи. Эффект достигается за счет того, что поляризации трех каналов максимально сильно отличаются, достигается поляризационная развязка, приводящая к уменьшению нелинейной кросс-модуляции.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что неселективные объединители выполнены сохраняющими поляризацию входного излучения, тройки передатчиков, соединенных с ними, ориентированы так, что оси поляризации их излучения параллельны, а между двумя выходами двух из каждой тройки передатчиков и входами тройников объединителей введены устройства поворота плоскости поляризации на угол ±120 градусов. Данное отличие также обеспечивает уменьшение поляризационной нелинейной кросс-модуляции и увеличивает энергетическую эффективность и дальность работы систем связи. При этом сами передатчики параллельны друг другу, а поворот плоскости поляризации осуществляется промежуточным устройством. Небольшим усложнением конструкции (добавлены элементы поворота поляризации) достигается упрощение пусконаладочных работ и эксплуатационных затрат.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что в приемнике и передатчике кодирование и декодирование сигнала осуществляется с использованием формата DP QPSK со скоростью передачи полезной информации 100 Гбит/с. Использование формата DP QPSK обеспечивает максимальную энергетическую эффективность и дальность передачи информации при высокой спектральной эффективности: достигается максимальная величина произведения дальности на спектральную эффективность.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что в приемнике и передатчике кодирование и декодирование информации осуществляется с использованием кодов с исправлением ошибок и мягким принятием решений (SoñFEC). Использование SoftFEC дает дополнительный выигрыш в энергетической эффективности и дальности безрегенерационной передачи при небольшом увеличении символьной скорости.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что точная величина сдвига по частоте боковых каналов относительно центральных в каждой тройке в пределах диапазона от 28 до 33,3 ГГц осуществляется с использованием цепи обратной связи, сигналом расстройки для которой является разность значений коэффициентов ошибок до момента исправления (BER до FEC). Использование цепи обратной связи обеспечивает автоматическое выравнивание коэффициентов ошибок всех трех каналов в пределах спектральных полос, что обеспечивает выравнивание энергетических эффективностей каналов и дальности работы всей системы в целом.

Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что мощность излучения передатчика центрального канала в каждой тройке информационных каналов в пределах одной спектральной полосы мультиплексора/демультиплексора меньше мощности излучения передатчиков боковых каналов на величину от 0,5 дБ до 3,5 дБ. Данный признак также обеспечивает выравнивание энергетической эффективности каналов и увеличение дальности работы системы связи. Точная настройка оптимальных мощностей может осуществляться в ручном режиме при пусконаладке системы или в автоматическом с использованием цепи обратной связи.

Использование изобретения позволяет довести скорость передачи информации по проложенной кабельной инфраструктуре линий связи до 27 Тбит/с по одному волокну (по паре волокон при двунаправленной связи) при использовании формата модуляции DP QPSK и диапазонов C+L.

С учетом изложенного можно сделать вывод о том, что поставленная задача - увеличение спектральной эффективности - решена, и заявленный технический результат - увеличение спектральной эффективности (увеличение пропускной способности системы связи) - достигнут.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического технического результата.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области волоконно-оптических систем передачи информации, а именно в когерентных системах связи со спектральным мультиплексированием, и может быть использован для передачи информации на расстояние от нескольких километров до нескольких десятков тысяч километров, может входить в состав магистральных межконтинентальных, региональных, межгородских и городских систем связи, может использоваться в общественных и корпоративных сетях связи, а также в сетях связи специального назначения;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

1. Волоконно-оптическая система связи, включающая оптически соединенные линией связи мультиплексор с N входами, предназначенный для спектрального мультиплексирования N спектральных полос, образующих сетку DWDM частот в стандартизованном спектре ITU с расстоянием 100 ГГц, и демультиплексор с N выходами, предназначенный для спектрального демультиплексирования N спектральных полос, образующих идентичную мультиплексору сетку DWDM частот, и набор согласованных пар когерентных оптических передатчиков и приемников с когерентным детектированием, выходы и входы которых соответственно оптически соединены с входами мультиплексора и выходами демультиплексора, отличающаяся тем, что оптические соединения передатчиков и приемников с мультиплексором и демультиплексором выполнены в виде N неселективных объединителей с тремя входами и одним выходом, оптически соединенных входами с передатчиками по трое - одному центральному и двум периферийным - с образованием идентичных мультиплексору спектральных полос, и выходами - с соответствующими входами мультиплексора, и N неселективных разъединителей с тремя выходами и одним входом, оптически соединенных выходами с приемниками по трое - одному центральному и двум периферийным - с образованием идентичных демультиплексору спектральных полос, и входами - с соответствующими выходами демультиплексора, а передатчики и приемники выполнены так, что центральные передатчики и приемники образуют сетку DWDM частот, идентичную сетке частот соответственно мультиплексора и демультиплексора.

2. Волоконно-оптическая система связи по п. 1, отличающаяся тем, что в каждой тройке периферийные передатчики и приемники оппозитно сдвинуты по частоте относительно центральных на величину 33,(3) ГГц.

3. Волоконно-оптическая система связи по п. 1, отличающаяся тем, что в каждой тройке периферийные передатчики и приемники оппозитно сдвинуты по частоте относительно центральных на величину от 28 до 33,3 ГГц.

4. Волоконно-оптическая система связи по п. 1, отличающаяся тем, что неселективные объединители выполнены с возможностью сохранения поляризации входного излучения, передатчики в тройках, соединенных с ними, ориентированы так, что оси поляризации их излучения расположены под углами 120 градусов относительно друг друга.

5. Волоконно-оптическая система связи по п. 1, отличающаяся тем, что неселективные объединители выполнены сохраняющими поляризацию входного излучения, передатчики в соединенных с ними тройках ориентированы так, что оси поляризации их излучения параллельны, а между двумя выходами двух из каждой тройки передатчиков и соответствующими им входами тройников объединителей введены устройства поворота плоскости поляризации на угол ±120 градусов.

6. Волоконно-оптическая система связи по п. 1, отличающаяся тем, что центральные передатчики в каждой тройке выполнены с мощностью излучения меньшей мощности излучения периферийных передатчиков на величину от 0,5 дБ до 3,5 дБ.

7. Волоконно-оптическая система связи по п. 3, отличающаяся тем, что приемники и передатчики выполнены с возможностью кодирования и декодирования сигнала с использованием формата DP QPSK со скоростью передачи полезной информации 100 Гбит/с.

8. Волоконно-оптическая система связи по п. 7, отличающаяся тем, что приемники и передатчики выполнены с возможностью кодирования и декодирования информации с использованием кодов с исправлением ошибок и мягким принятием решений SoftFEC.

9. Волоконно-оптическая система связи по п. 8, отличающаяся тем, что тройки приемников и передатчиков выполнены с обратной связью, предназначенной для осуществления сдвига по частоте соответственно периферийных приемников и передатчиков относительно центральных и сигналом расстройки для которой является разность значений коэффициентов ошибок до момента исправления BER до FEC.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сетевому узлу, в частности к обеспечению возможности первому блоку подключаться ко второму блоку в режиме самоорганизующейся сети (ad-hoc) в системе, сконфигурированной для удаленных и основных блоков.

Изобретение относится к скоростным модуляторам и может использоваться в бортовых передатчиках спутниковой системы связи и в системах дистанционного зондирования земли.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в ускорении обслуживания запросов абонентов на передачу сообщений.

Изобретение относится к мониторингу продуктивных нефтегазовых скважин в реальном времени. Техническим результатом является обеспечение своевременной идентификации любых проблем и регулирование параметров процесса отработки скважин.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптической сетевой системе связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности и увеличения объема передаваемой информации.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости передачи оптической информации.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе пассивной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи.

Изобретение относится к технике оптической связи, в частности к атмосферным системам передачи информации, и может быть использовано в качестве однопролетной беспроводной линии связи при организации передачи информации между устройствами СЦБ и локомотивом.

Изобретение относится к области радиолокации и технике связи и может быть использовано в радиолокационных станциях с фазированными антенными решетками для синхронизации системы передачи цифровых данных с приемных модулей фазированных антенных решеток в специализированную цифровую вычислительную машину по волоконно-оптической линии связи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении скорости и надежности передачи информации.

Изобретение относится к области оптики. Технический результат состоит в увеличении дальности передачи энергии электромагнитного излучения оптического диапазона, снижении потерь передачи его через атмосферу. Для этого с помощью лазерного излучателя создают завихренное оптическое поле с синфазной поверхностью в виде спирали, которым воздействуют на микрочастицы неоднородной среды и создают в ней канал просветления с малой концентрацией мешающих микрочастиц. Внутри образовавшегося канала просветления формируют оптическое поле, энергию которого необходимо передать через неоднородную среду, с длиной волны, отличающейся либо совпадающей с длиной волны завихренного оптического поля. 1 ил.

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться в сетях передачи данных. Технический результат состоит в обеспечении динамического управления пространственными и временными параметрами направленных оптических пучков путем создания динамически управляемых отражательных голограмм. Для этого в пункте абонентского доступа выделяют из сети пакеты данных, адресованные абонентам этого пункта, и передают информацию, содержащуюся в пакетах данных, при помощи пучка электромагнитного излучения оптического диапазона с малой угловой расходимостью, который направляют на приемные устройства абонентов с соответствующими адресами, при этом динамически управляют пространственными характеристиками пучка электромагнитного излучения при помощи динамической голограммы, используя адресную информацию пакетов данных таким образом, что на время передачи конкретного пакета данных направляют пучок излучения на приемное устройство соответствующего абонента. При помощи динамической голограммы одновременно динамически управляют и временными характеристиками пучка электромагнитного излучения таким образом, что информацию, содержащуюся в пакетах данных, передают, модулируя по интенсивности пучок электромагнитного излучения, направленного на приемное устройство соответствующего абонента, путем изменения дифракционной эффективности отражательной динамической голограммы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам непрерывного контроля оптических волокон (ОВ) и может быть использовано в качестве алгоритма для программного обеспечения контроллера системы защиты ВОСП информации ограниченного доступа. Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна, который заключается в приеме, детектировании оптических сигналов с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и аналого-цифровом преобразовании полученных аналоговых электрических сигналов. Перед контролем определяют количество отсчетов наблюдения N, текущее yj и предыдущее yj-1 значения средних выборочных величин за количество отсчетов N из соотношения: y j = 1 N ∑ i = 1 N y i где i - текущее значение отсчетов АЦП, сравнивают текущее yj и предыдущее yj-1 значения средних выборочных величин при увеличении количества отсчетов наблюдения N до условия, при котором y j − y j − 1 = 1   е м р , где емр - единица младшего разряда АЦП, устанавливают количество отсчетов контроля n меньше, чем N, после чего при контроле в каждый момент времени k вычисляют сумму квадратов отклонений отсчетов yi от среднего выборочного значения Lk при количестве отсчетов контроля n из соотношения: L k = ∑ i = k − n k ( y i − 1 N − n ∑ i = k − N k − n y i ) 2 , осуществляют непрерывный контроль нарушений путем сравнения Lk с предварительно заданным пороговым значением Lп, в случае, если Lk>Lп, производят отключение передачи оптических сигналов. Достигаемым техническим результатом является корреляция времени наблюдения с началом сигнала нарушения и оптимальный выбор времени наблюдения. 1 ил.

Изобретение относится к области волоконно-оптических систем передачи информации, а именно к системам связи со спектральным мультиплексированием. Технический результат состоит в повышении качества работы и увеличении дальности работы линии связи. Для этого линия связи содержит спектральные каналы с прямым детектированием и спектральные каналы с когерентным детектированием. В волоконно-оптической системе связи, включающей оптически соединенные линией связи мультиплексор с N входами, предназначенный для спектрального мультиплексирования N спектральных каналов, образующих сетку DWDM частот в стандартизованном спектре ITU, и демультиплексор с N выходами, предназначенный для спектрального демультиплексирования N спектральных каналов, образующих идентичную мультиплексору сетку DWDM частот, и набор N согласованных пар когерентных и некогерентных оптических передатчиков и приемников с когерентным и прямым детектированием, выходы и входы которых соответственно оптически соединены с входами мультиплексора и выходами демультиплексора, причем линия связи содержит пролеты длиной от 40 до 200 км, между которыми установлены оптические усилители, содержащие не менее двух каскадов усиления, между каскадами усилителей установлены компенсаторы дисперсии (по одному на усилитель), компенсаторы дисперсии выполнены в виде компенсаторов канального типа, например, на основе чирпированных брэгговских решеток или интерферометров. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к размещению оптических осветительных устройств локомотивов железнодорожного транспорта, их установке и размещению и регулируемых из транспортного средства. Технический результат состоит в повышении уровня безопасности движения тягового подвижного состава железнодорожного транспорта. Для этого в прожектор локомотива железнодорожного транспорта введены модули световых излучателей, выполняющие функции передатчиков информации, использующих в качестве среды передачи информации открытый атмосферный канал, а на защитном стекле осветительного устройства устанавливается набор фотоприемников. Устройство имеет способность подключаться к системе безопасности локомотива, слушать информацию, передаваемую в ней, и самостоятельно отправлять в нее сигналы; инфракрасные фотоприемники установлены на защитном стекле прожектора локомотива железнодорожного транспорта; передающий модуль состоит из светодиодов видимого или инфракрасного спектра; для формирования передаваемого сигнала используются модулятор и маломощные ключи, которые управляют малым током, по сравнению с током в рабочих режимах; для обработки принимаемого сигнала используются демодулятор, полосовой фильтр, интегрирующий усилитель с ограничителем. 1 ил.

Изобретение относится к контроллерам защиты волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) от попыток отвода оптического сигнала и может быть использовано в качестве универсального технического средства защиты информации (ТСЗИ) ограниченного доступа, передаваемой по неконтролируемой территории. Технический результат состоит в создание высокочувствительного контроллера защиты ВОЛП независимого от параметров информационных сигналов. Для этого контроллер защиты волоконно-оптических линий содержит генератор, выход которого соединен со входом оптического передатчика, оптический коммутатор и последовательно соединенные оптический приемник, усилитель с автоматической регулировкой усиления, полосовой фильтр, детектор уровня, контроллер, устройство сигнализации, при этом второй выход контроллера соединен со входом оптического коммутатора, выход которого является выходом устройства в волоконно-оптическую линию, третий выход контроллера соединен со входом согласующего устройства, выход которого соединен со вторым входом усилителя с автоматической регулировкой усиления, оптический изолятор, вход которого соединен с выходом оптического передатчика, первый оптический фильтр, первый вход которого является оптическим входом устройства, второй вход соединен с выходом оптического изолятора, длина волны которого соответствует длине волны оптического передатчика, а выход соединен с оптическим входом оптического коммутатора, второй оптический фильтр, оптический вход которого является оптическим входом устройства с волоконно-оптической линии, первый выход соединен с входом оптического приемника, а второй выход является выходом устройства. 1 ил.

Лазерное приемное устройство, которое может быть использовано в качестве приемного устройства для лазерной локационной системы и системы лазерной космической связи, основано на сверхрегенеративном приеме лазерных сигналов локации и связи в оптическом диапазоне, что позволяет реализовать приемное устройство, обладающее предельной квантовой (однофотонной) чувствительностью и одновременно высокой помехозащищенностью приема лазерных сигналов. Приемное устройство содержит обратную связь на основе акустооптического модулятора, что обеспечивает возможность пространственной фильтрации сигналов. Технический результат заключается в повышении чувствительности лазерного приемного устройства, обеспечении быстрой перестройки частоты полосы приема и узкополосной фильтрации принимаемого лазерного излучения, обеспечении компенсации доплеровских сдвигов частоты приема лазерного излучения, компенсации рассогласования волновых фронтов принимаемого и гетеродинного лазерных излучений на входе фотоприемника. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к волоконно-оптическим системам передачи (ВОСП) с селекцией и локализацией аварийных ситуаций и может быть использовано в качестве защищенной системы передачи информации ограниченного доступа за пределами контролируемой зоны. Защищенная волоконно-оптическая система передачи с селекцией и локализацией аварийных ситуаций состоит из двух комплектов приемо-передающей аппаратуры, соединенных между собой волоконно-оптическими линиями, при этом каждый комплект содержит приемо-передающее устройство, соединенное оптическими шнурами с устройством контроля, выход которого соединен со входом волоконно-оптической линии, в каждый комплект введены источник питания и блок рефлектометрического контроля, включающий в себя оптический разветвитель, общий полюс которого соединен с выходом волоконно-оптической линии, первый полюс с помощью оптического шнура соединен со входом устройства контроля, а второй полюс соединен с общим полюсом оптического циркулятора, первый полюс которого соединен с выходом оптического передатчика, вход которого соединен с первым выходом микроконтроллера, а второй полюс циркулятора соединен со входом оптического приемника, первый выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом микроконтроллера, а второй выход оптического приемника соединен со входом детектора среднего уровня, выход которого соединен со вторым входом микроконтроллера, выход управления которого соединен со входом управления реле, вход которого соединен с выходом источника питания, а выход соединен со входом питания устройства контроля, выход индикации микроконтроллера соединен со входом устройства индикации. Достигаемым техническим результатом является повышение среднего времени наработки на ложную тревогу за счет дополнительного анализа аварийных ситуаций. 1 ил.

Изобретение относится к защищенным волоконно-оптическим системам передачи и может быть использовано в качестве дуплексной многоканальной волоконно-оптической системы передачи (ВОСП) информации ограниченного доступа по неконтролируемой территории. Технический результат состоит в уменьшении количества средств мониторинга и контроля и увеличении чувствительности контроля. Для этого в систему передачи со спектральным разделением сигналов введен контроллер защиты, рабочая длина волны которого больше длины волны любого из оптических передатчиков, при этом вход контроллера защиты соединен с оптическим выходом мультиплексора волоконно-оптическим шнуром, а выход соединен волоконно-оптическим шнуром с оптическим входом демультиплексора, линейные входы и выходы контроллеров защиты соединены между собой волоконно-оптическими линиями передачи. 3 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для передачи сигналов на участках систем связи, которые могут быть подвержены воздействиям высоких механических нагрузок, ионизирующих излучений или иных поражающих факторов. Технический результат заключается в повышении надежности и живучести системы передачи в условиях чрезвычайных ситуаций. Для этого на участках, прилегающих к узлу связи пункта управления, создается запас линейного кабеля связи путем его навива на диэлектрический стержень или зигзагообразной прокладки («змейкой»). В непосредственной близости от трассы кабельной линии связи на этих участках размещаются подземные камеры (контейнеры) с вращающимися барабанами с запасом линейного оптического кабеля. Кабель и подземные камеры снабжены интеллектуальными маркерами. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх