|
|
|
УДК 621.382:621.395 Фазированные лазерные решетки — путь к новым технологиям в оптических сетях телекоммуникаций.
Я.В.Алишев главн. научн. сотруд. БГУИР доктор техн. наук, профессор В.Н.Урядов ведущий научн. сотр. БГУИР канд. техн. наук, доцент
Исследования основных характеристик фазированных лазерных решеток (ФЛР) привлекли наибольшее внимание специалистов с появлением полупроводниковых лазеров (ППЛ) во второй половине прошедшего столетия. Ведущую роль в разработке и исследованиях ФЛР играют фирмы: General Electric, McDonnell-Duoglas, ATT, Hughes, Lockheed, Laser diode (США), Simmens (ФРГ), Sony, Hitachi (Япония). В России проводились исследования различных свойств ФЛР в ряде НИИ и вузовских лабораториях. Наиболее важные с точки зрения прогресса направления исследования выполнены в ФИ им. Лебедева, ИАЭ им. Курчатова, ВНИИ ОФИ, ФТИ им. Иоффе, МИФИ, МВТА. Вместе с тем об исследованиях внешних характеристик фазированных лазерных решеток, важных для использования в различных приложениях, публикаций нет. Подавляющее число публикаций в журналах мирового уровня (Appl. Phys. Lett, Appl. Optics, Laser Focus World, Квантовая электроника, ЖТФ и др.) являются сообщениями о результатах анализа физических характеристик ФЛР. В них нет данных, пригодных для обоснования инженерных расчетов при конкретных применениях. Теоретические исследования малочисленны. Нет достаточно полных исследований структуры излучения в зависимости от параметров ФЛР, ширины спектра, амплитудно-фазовых ошибок различного характера. Не решены проблемы снижения уровня интерференционных максимумов диаграммы направленности (ДН) и формирования однолучевой ДН. Не решены в достаточно общем виде проблемы эффективного согласования излучения ФЛР с оптическим волокном (ОВ). Перспективы использования нелинейных свойств ОВ для создания режимов солитонов в волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) информации чрезвычайно заманчивы. Разработка систем на базе солитонов признана экономически выгодной, так как резко увеличивается пропускная способность и надежность. Но существующие технические ограничения сдерживают реализацию этих ВОСП, так как в реальных условиях выбрать лазер с длиной волны излучения, точно равной длине волны нулевой дисперсии, практически невозможно. Значительного повышения скорости передачи информации можно достичь, используя нелинейные характеристики материала волокна. Уникальность солитона заключается в том, что на его параметры при распространении по ОВ оказывают влияние лишь оптические потери. Это позволяет использовать в качестве носителей информации в ВОСП сверхкороткие, порядка пикосекунд импульсы и рабочей длине волны 1,55 мкм, где потери в волокне минимальны и достигают величины менее 0,2 д/км. К числу наиболее перспективных информационных технологий можно отнести пассивные оптические сети (Passive Optic Network, PON), которые обладают многими положительными качествами, приближая оптические выносы вплотную к потребителям, многие из которых не имеют прямого доступа к оптике, но находятся на расстоянии не более 1,5-5 км от волоконно-оптических сетей. Применение ФЛР в качестве мощного управляющего источника когерентного излучения на центральном узле PON, а на абонентском узле квантово-размерных лазеров позволит создать наиболее экономичные сверхбольшие PON, транспортные мультисервисные сети операторского класса. В статье приведены результаты исследований, базировавшихся на методах функционального анализа электродинамики, статистической физики и теории случайных функций.
Литература
|
|
