Formation of a low-frequency component of an optical signal by pulses of a Gaussian form

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorOdegov, Nick A.
dc.contributor.authorStepanov, Dmytro M.
dc.date.accessioned2020-11-19T12:24:24Z
dc.date.available2020-11-19T12:24:24Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. Increasing the spectral efficiency of fiber-optic transmission systems (FOTS) is a topical problem. Currently used single-wave FOTS on the basis of equipment type STM allow the transfer of data at rates up to 40 Gbit/s. Given the available optical bandwidth of approximately from 175 THz till 375 THz, the bandwidth of the possible transmission band is about 200 THz. The value of the spectral efficiency index is about 0.005 bits/Hz. Usage of DWDM systems with widely spaced carriers allows increasing the spectral efficiency approximately an order of magnitude, which in principle does not solve the initial problem. Experimental developments are known in which the transmission rate is reached up to 160 Tbit / s. A special optical fiber with 348 transparency windows is used. The spectral efficiency of such systems reaches unity. The problem with the widespread use of such systems is the need to replace an already mounted optical cable. For comparison, in industrial mobile communication systems, the spectral efficiency is of the order of 0.5 till 5 bits / Hz. Objective. Development of theoretical ideas on the formation methods of optical signals with a given structure that allows increasing the bandwidth of FOTS taking into account the dispersion factors and the dependence of the attenuation coefficient on the frequency. These theoretical studies have the ultimate goal of increasing the spectral efficiency of the FOTS using the existing cable infrastructure. Methods. The formation of a low-frequency component of an optical signal with a given shape under conditions when the basic optical pulses are formed by a pulsed laser in the state of locking mode. In this case, the spectral composition of the optical signal can be formed in such a way as to balance the effects of dispersion and distortion of the spectrum due to the dependence of the damping coefficient on the frequency. Results. The theoretical substantiation of the principle possibility of approximating processes of a certain form by a sequence of Gaussian pulses is given. Convergence estimates of the corresponding functional series are obtained. The results are valid for narrowband transmission channels with a width of the order of 100 GHz and for the length of the regeneration sections of the order of 100-300 km. Conclusions. There is a fundamental possibility of short optical signal generation with a given shape using Gaussian impulses. Pulses of approximately Gaussian shape give the laser in the state of locking mode.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Актуальной является проблема повышения спектральной эффективности волокно – оптических систем передачи (ВОСП). Используемые в настоящее время одноканальные ВОСП на основе оборудования типа STM позволяют передавать данные со скоростью до 40 Гбит/с. С учетом доступной полосы оптических частот приблизительно от 175 ТГц до 375 ТГц ширина возможной полосы передачи составляет около 200 ТГц. Значение показателя спектральной эффективности составляет, таким образом, приблизительно 0,005 бит/Гц. Применение систем DWDM со значительно разнесенными оптическими несущими позволяет увеличить спектральную эффективность приблизительно на порядок, что принципиально не решает исходную проблему. Для сравнения в системах мобильной связи спектральная эффективность имеет порядок 0,5 – 5 бит/Гц. Цель исследований. Развитие теоретических представлений о методах формирования оптических сигналов заданной структуры, позволяющих повысить пропускную способность ВОСП с учетом присутствующих факторов дисперсии и зависимости коэффициента затухания от частоты. Методика реализации. Формирование низкочастотной составляющей оптического сигнала заданной формы в условиях, когда базовые оптические импульсы формируются импульсным лазером в режиме синхронизации мод. При этом спектральный состав оптического сигнала может быть сформирован таким образом, чтобы уравновесить эффекты дисперсии и искажения спектра за счет зависимости коэффициента затухания от частоты. Результаты исследований. Дано теоретическое обоснование принципиальной возможности аппроксимации процессов определенной формы последовательностью гауссовых импульсов. Получены оценки сходимости соответствующих функциональных рядов. Выводы. Существует принципиальная возможность формирования коротких оптических сигналов заданной формы с использованием импульсов гауссовой формы. Импульсы приблизительно гауссовой формы дает импульсный лазер в режиме синхронизации мод.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Актуальною є проблема підвищення спектральної ефективності волокно - оптичних систем передачі (ВОСП). Використовувані в даний час однохвильови ВОСП на основі обладнання типу STM дозволяють передавати дані зі швидкістю до 40 Гбіт / с. З урахуванням доступної смуги оптичних частот приблизно від 175 ТГц до 375 ТГц ширина можливої смуги передачі становить близько 200 ТГц. Значення показника спектральної ефективності становить, таким чином, приблизно 0,005 біт / Гц. Застосування систем DWDM зі значно рознесеними оптичними несучими дозволяє збільшити спектральну ефективність приблизно на порядок, що принципово не вирішує вихідну проблему. Для порівняння в системах мобільного зв'язку спектральна ефективність має порядок 0,5 - 5 біт / Гц. Мета досліджень. Розвиток теоретичних уявлень про методи формування оптичних сигналів заданої структури, що дозволяють підвищити пропускну здатність ВОСП з урахуванням присутніх факторів дисперсії і залежності коефіцієнта загасання від частоти. Методика реалізації. Формування низькочастотної складової оптичного сигналу заданої форми в умовах, коли базові оптичні імпульси формуються імпульсним лазером в режимі синхронізації мод. При цьому спектральний склад оптичного сигналу може бути сформований таким чином, щоб врівноважити ефекти дисперсії і спотворення спектра за рахунок залежності коефіцієнта загасання від частоти. Результати досліджень. Дано теоретичне обгрунтування принципової можливості апроксимації процесів певної форми послідовністю гаусових імпульсів. Отримано оцінки збіжності відповідних функціональних рядів. Висновки. Існує принципова можливість формування коротких оптичних сигналів заданої форми з використанням імпульсів гаусом форми. Імпульси приблизно гауссовой форми дає імпульсний лазер в режимі синхронізації мод.uk
dc.format.pagerangePp. 26-33uk
dc.identifier.citationOdegov, N. A. Formation of a low-frequency component of an optical signal by pulses of a Gaussian form / Odegov N. A., Stepanov D. M. // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2018. – Vol. 9, N. 1(16). – Pp. 26–33. – Bibliogr.: 12 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.12018.26-33
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/37509
dc.language.isoenuk
dc.publisherNational Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceInformation and telecommunication sciences : international research journal, 2018, Vol. 9, N. 1(16)uk
dc.subjectFourier transformuk
dc.subjectGaussian pulseuk
dc.subjectstate of locking modeuk
dc.subjectconvergenceuk
dc.subjectJon Tikhiyuk
dc.subjectперетворення Фур'єuk
dc.subjectгаусів імпульсuk
dc.subjectрежим синхронізації модuk
dc.subjectзбіжністьuk
dc.subjectІйона Тихийuk
dc.subject.udc621.395uk
dc.titleFormation of a low-frequency component of an optical signal by pulses of a Gaussian formuk
dc.title.alternativeФормування низькочастотної складової оптичного сигналу імпульсами гаусом формиuk
dc.title.alternativeФормирование низкочастотной составляющей оптического сигнала импульсами гауссовой формыuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ITS2018_9-1_p26-33.pdf
Розмір:
403.1 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 9, N. 1(16)