Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 120 стр.

UptoLike

Составители: 

119
Не исключено, что овладение совершенной технологией изготовления воло-
кон и свобода в выборе необходимых оптоэлектронных элементов вновь про-
будят интерес к «забытым» конструкциям световодов на основе полых капил-
ляров с жидкостным или газовым наполнением. Возможно, что это произойдет
при освоении дальнего ИК-диапазона.
Появление принципиально новых видов волокон потребует нового решения
задачи минимизации дисперсии: отыскания спектральной области, в которой
материальная дисперсия минимальна, расчета оптимальных профилей распре-
деления примесей по сечению и т.п. В решении этой задачи, в том числе для
традиционных кварцевых световодов, может оказаться полезным создание мно-
гослойных структур, позволяющих осуществить взаимную компенсацию вол-
новодной и материальной дисперсии.
Важным направлением является разработка оптических волокон с сохране-
нием направления плоскости поляризации каналируемого излучения. Эти рабо-
ты стимулируются развитием волоконно-оптических датчиков, однако после
того, как такие волокна будут созданы и освоены промышленностью, они не-
сомненно, окажутся полезными и для связи: появится возможность дополни-
тельного (пространственного) мультиплексирования передаваемой оптической
информации.
2. Сверхвысокая пропускная способность. Это объясняется,
прежде всего,
широкополосностью всех элементов ВОЛС (излучатель - волоконный тракт -
фотоприемник), использованием принципа оптического мультиплексирования
и возможностью размещения в кабеле большого числа волокон. Представляется
достижимой скорость передачи информации 10
12
-10
13
бит/с по одному кабелю.
Важнейшим путем повышения пропускной способности ВОЛС является ис-
пользование принципа мультиплексирования во всех его возможных аспектах.
Речь идет о технологическом, временном, спектральном, пространственном уп-
лотнении каналов передачи. Первые два аспекта - использование в одном кабе-
ле большого числа невзаимодействующих волокон и временное мультиплекси-
рование - обсуждались выше. Спектральное уплотнение основано на том, что
по одному и тому же световоду могут одновременно и не смешиваясь переда-
ваться сигналы, соответствующие оптическому излучению различных длин
волн. В простейшем варианте на вход волокна через систему интерференцион-
ных фильтров подаются сигналы от нескольких лазеров (например, трёх). На
выходе волокна интерференционная система, обратная входной, разделяет раз-
личные спектральные потоки, направляя их на три фотоприёмника - в итоге
пропускная способность линии утраивается. Оценки показывают, что на суще-
ствующей элементной базе число информационных каналов реализуемых, в
одиночном волокне одновременно на различных оптических несущих может
достигать 10; теоретически предельное число для диапазона λ = 0,8-1,6 мкм
превышает 10
2
каналов. Использование всех возможностей спектрального уп-
лотнения требует создания новой, более сложной элементной базы:
многочастотных лазеров (образцы двухчастотных лазеров на основе двух
разных меза-структур на одном кристалле уже получены), избирательных
фотоприемников, эффективных разветвителей, интерференционных фильтров и
др.