Оввян Анна Петровна

Целью данной работы является разработка математической модели брэгговской волоконной решетки (БВР) для использования ее в качестве демультиплексора и расчет на ее основе мультиплексированной линии связи (WDM) c 44 каналами в оптическом диапазоне длин волн от λ=1530 нм до λ=1565 нм. При расчете БВР использовался матричный метод, основанный на теории многослойных непоглощающих оптических структур. Введено понятие передаточной функции БВР, и на ее основе  определена величина искажения отраженных от БВР сигналов, а также произведен расчет оптимальной скорости передачи информации.

Брэгговские волоконные решетки (БВР) в на­стоящее время являются одним из важнейших элементов в различных устройствах волоконной оптики. Они, в частности, применяются в качес­тве компенсаторов дисперсии  в волоконно-оптических линиях связи, зеркал во­локонных и полупроводниковых лазеров, чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков физических величин (температуры, натяжения, давления) и т. д. БВР физически представляет собой оптический интерферометр, встроенный в волокно. В самом простом случае это − периодическое изменение показателя преломления в сердцевине одномодового оптического волокна.

Целью данной работы является определение оптимальных параметров однородной и неоднородной брэгговских решеток, позволяющих получить максимальное значение коэффициента отражения для фиксированных длин волн излучения. Разработана методика расчета неоднородной брэгговской волоконной решетки и составлена программа для ее анализа в среде Matlab. Показано, что при использовании гауссовой огибающей и секанс гиперболической огибающей профиля показателя преломления неоднородной брэгговской волоконной решетки уменьшаются амплитуды боковых полос в спектре отражения, что свидетельствуют о качественном улучшении параметров отраженных составляющих спектра излучения по сравнению с решеткой с прямоугольной огибающей профиля показателя преломления.     

Автором п роведен анализ физики процесса возникновения оптического солитона за счет баланса двух физических конкурирующих процессов: дисперсионного расплывания светового импульса и фазовой самомодуляции (ФСМ), возникающей из-за нелинейности среды распространения оптического сигнала (эффект Керра). Также предложен способ компенсации хроматической дисперсии оптического сигнала в волокне. Получены аналитические выражения математического ожидания и дисперсии  периода следования солитонов, а также величины солитонного сигнала из-за флуктуаций времени его регистрации приемником излучения. Данные выражения должны быть учтены в солионных  волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) при расчете отношения сигнал/шум. Автором выведены аналитические выражения временных откликов, амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и  фазо-частотной характеристики (ФЧХ) для входных сигналов вида дельта-функции Дирака и гауссовой функции, обусловленные обратным рэлеевским рассеянием.