Исследование пассивных оптических сетей доступа следующего поколения с частотным разделением каналов в оптическом и радиодиапазонах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, доктор наук Варданян Вардгес Андраникович

• Варданян Вардгес Андраникович
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Варданян Вардгес Андраникович

ВВЕДЕНИЕ

1. ЧАСТОТНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ КАНАЛОВ В ВОСП - СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

1.1. Виды оптической модуляции и фотодетектирования,

форматы модуляции в частотно-разделенных каналах

1.2. Место частотного разделения каналов в ВОСП

1.3. Выводы по первому разделу

2. ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА СИГНАЛОВ ПРИ ОПТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ

2.1. Интермодуляционные искажения

2.2. Влияние ВАХ ЛД на показатели качества сигналов

2.3. Параболическая аппроксимация клиппированных импульсных

помех при модуляции излучения ЛД групповым многоканальным сигналом

2.4. Модуляция излучения лазерного диода многоканальным цифровым сигналом формата 64/256-QAM

2.5. Модуляция излучения лазерного диода OFDM-сигналом

2.6. Внутренняя нелинейность лазера

2.6.1. Переходная и частотная характеристики ЛД

2.6.2. Фазовый шум ЛД. Относительный интенсивный шум ЛД

2.7. Влияние передаточной характеристики внешнего модулятора

на показатели качества сигналов

2.7.1. Основные характеристики внешних модуляторов

2.7.2. Внешняя модуляция излучения многоканальным сигналом, состоящим из множества поднесущих каналов

2.8. Выводы по второму разделу

3. ПРЯМОЕ ФОТОДЕТЕКТИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

3.1. Выбор параметров фотоприемного устройства для оптимального детектирования поднесущих сигналов

3.2. Прямое фотодетектирование оптических однополосных сигналов с частотным разделением поднесущих каналов разного формата модуляции

3.3. Выводы по третьему разделу

4. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ТРАКТ СЕТИ ДОСТУПА С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ В ЛИНЕЙНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

4.1. Влияние на поднесущие сигналы дисперсии оптического волокна и помех, возникающих при прямом фотодетектировании

двухполосных оптических сигналов

4.1.1 Результаты моделирования при передаче

многоканальных SCM сигналов

4.1.2. Результаты моделирования при передаче OFDM сигналов

4.2. Влияние дисперсии оптического волокна и прямого фотодетектирования на поднесущие при использовании

однополосных оптических OFDM сигналов

4.2.1. Математическое обоснование методики расчета

4.2.2. Результаты компьютерного моделирования. Способы увеличения полосы OFDM-сигнала без применения схем компенсации шума биений

4.2.3. Метод компенсации шума биений на приемной стороне

4.3. Выводы по четвертому разделу

5. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ТРАКТ СЕТИ ДОСТУПА С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ В НЕЛИНЕЙНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

5.1. Основные нелинейные явления,

влияющие на частотно-разделенные каналы

5.2. Влияние четырехволнового смешения

на оптические канальные сигналы в WDM-PON сетях

5.3. Влияние четырехволнового смешения на поднесущие

канальные сигналы в волоконно-оптических сетях доступа

5.4. Методика оценки показателя качества сигнала при влиянии четырехволнового смешения в волоконно-оптических сетях доступа с частотным разделением каналов

5.5. Влияние фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции на поднесущие канальные сигналы в волоконно-оптических сетях доступа

5.6. Влияние вынужденного комбинационного рассеяния Рамана на сигналы поднесущих каналов в волоконно-оптических сетях доступа

5.7. Выводы по пятому разделу

6. ПРИМЕРЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ДОСТУПА С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

6.1. Архитектура волоконно-оптических сетей доступа

с частотным разделением каналов

6.2. Отказоустойчивая кольцевая опорная сеть,

использующая переприем поднесущих каналов в узлах

6.3. Волоконно-оптическая кольцевая опорная сеть

с коммутацией поднесущих каналов

6.4. Волоконно-оптическая кольцевая опорная сеть

с коммутацией поднесущих каналов по запросам

6.5. РОК-сети с частотным разделением каналов

6.6. Выводы по шестому разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фрагмент исходного кода имитационной программы

модуляции излучения ЛД сигналами формата 64/256^АМ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фрагмент исходного кода программы для оценки влияния нелинейной передаточной характеристики

оптического модулятора на поднесущие сигналы

ПРИЛОЖЕНИЕ

Определение оптимальных параметров фотоприемного устройства

ПРИЛОЖЕНИЕ

Пример расчета уровней ИМИ, вызванных

хроматической дисперсией волокна и прямым фотодетектированием 32-канального двухполосного оптического сигнала

ПРИЛОЖЕНИЕ

Пример расчета уровней шумов биений между поднесущими во время фотодетектирования ОБОМ-сигнала

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фрагмент исходного кода программы для расчета спектрального распределения частотных составляющих

при четырехволновом смешении

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фрагмент исходного кода программы нахождения

индексов четырехчастотных каналов, удовлетворяющих правилу Голомба

ПРИЛОЖЕНИЕ

Документы, подтверждающие внедрение основных результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование пассивных оптических сетей доступа следующего поколения с частотным разделением каналов в оптическом и радиодиапазонах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017 - 2030 годы предусматривает меры, направленные на стимулирование развития цифровых технологий и их использование в различных секторах экономики. Основной целью направления, касающегося телекоммуникационной инфраструктуры, является развитие сетей связи, которые обеспечивают потребности экономики по сбору и передаче данных государства, бизнеса и граждан с учетом технических требований, предъявляемых к цифровым технологиям. Применительно к сетям доступа в стратегии развития до 2024 года запланировано достижение доли домашних хозяйств, имеющих широкополосный доступ к сети «Интернет» в общем числе домашних хозяйств - 97 процентов, причем скорость передачи должна составить 100 Мбит/с, а также обеспечение устойчивого покрытия сетями 5 О всех крупных городов с численностью населения 1 млн. человек и более [69, 71].

Основное направление развития сетей доступа [74] - цифровизация и увеличение скорости передачи сигналов с целью предоставления пользователям комплекса услуг, включая интерактивную цифровую высокоскоростную связь и услуги сверхширокополосного мультимедиа. Необходимо отметить большой вклад в теоретические и прикладные аспекты планирования сетей доступа ЛО ЦНИИС и ученых, среди которых Б. С. Гольдштейн, И. Е. Никульский, Н. А. Соколов и др. Предложенные ими решения построения сетей доступа, достаточно экономичны и ориентированы на применение оптоэлектронных компонент, доступных на отечественном рынке.

В настоящее время наблюдается «взрывной» спрос на мультимедийные услуги, а в будущем - на сверхширокополосные услуги, такие как услуги ультра качественного телевидения в формате 3Б. Динамично развивающиеся услуги «облачных» вычислений и хранения информационного контента, а также стремительный рост беспроводных методов передачи и всё большие запросы на пропускную способность сетей требуют быстрых и эффективных решений для

обеспечения растущих информационных потребностей, что приводит к сближению и конвергенции беспроводных и проводных сетей [122, 150, 252]. Также необходимо учитывать новые направления развития телекоммуникационных и информационных систем, например технологию M2M (machine-to-machine), или по-другому IoT (Internet of things - «Интернет вещей») [62, 129, 136]. По прогностическим оценкам в обозримой перспективе количество устройств класса M2M будет существенно больше, чем количество людей, населяющих нашу планету. Ожидается, что терминалы M2M будут передавать видеоинформацию. Обмен этой информацией между терминалами будет осуществляться по сетям доступа. Возрастает роль сетей доступа в обеспечении телекоммуникационными услугами бизнес пользователей, крупных предприятий и операторов беспроводной связи, требующих скоростную симметрию в направлениях передачи. Немаловажным требованием является гарантированное выделение ресурсов сети доступа каждому из потребителей услуг.

По прогнозам аналитиков, существующие сети доступа в ближайшем будущем не смогут справляться с быстрорастущим трафиком, т.к. в пользовательском сегменте ожидается рост скоростей передачи данных: 250 Мбит/с к 2028 году и 1 Гбит/с к 2030 году [103]. Перед телеком-операторами стоит актуальная задача - наращивание пропускной способности имеющихся у них сетей доступа без чрезмерных затрат на их реконструкцию.

В действующих сегодня сетях доступа широкое распространение получили пассивные оптические сети (PON - passive optical network) на основе технологии GPON (gigabit-capable PON) [172]. Существующие технологии, базирующиеся на последних рекомендациях ITU-T, позволяют «эволюционировать» от уже функционирующих сетей GPON, к сетям следующего поколения с большей суммарной скоростью передачи сигналов, например XG-PON [173] и NG-PON2 [174]. Во всех этих сетях дуплексная связь по одному волокну обеспечивается с помощью технологии спектрального разделения сигналов (WDM - wavelength division multiplexing) для нисходящего и восходящего направления, что является разновидностью частотного разделения каналов в оптическом диапазоне. В

восходящем направлении полоса пропускания среды динамически распределяется между пользователями услуг с помощью технологии множественного доступа с разделением по времени (TDMA - time division multiple access). Последнее поколение NG-PON2-ceTefi совмещает эти две технологии в одну под общим названием TWDM-PON. Несомненным преимуществом перечисленных сетей является продуманное компромиссное распределение оптических диапазонов для одновременного функционирования оборудования разных поколений в разветвленной оптической инфраструктуре. Однако, дальнейшее развитие NG-PON2-cerefi ограничивается техническим пределом возможностей технологии TDMA при современных требованиях к качеству обслуживания сигнальных потоков в режиме реального времени. Динамическое распределение ресурсов оптического волокна между оконечными устройствами не позволяет гарантировать непрерывность и «широкополосность» предоставляемой услуги с заданной скоростью передачи и требует постоянного мониторинга загрузки сети. В пользовательских оконечных устройствах применяются достаточно дорогие и сложно-функциональные перестраиваемые оптические источники излучения, интегрированные с оптическими модуляторами и мультиплексорами. Перестройка длины волны источника излучения и дальнейший контроль состояния излучения требуют специальных сообщений и протокольных данных. Эти сигналы передаются в диапазоне длин волн, используемых другими оконечными устройствами, что требует предусмотреть меры для предотвращения нарушения функционирования сети. Для перестройки длины волны в пользовательском оконечном устройстве в зависимости от используемых оптических компонент и загрузки сети требуется от сотни наносекунд до секунды. Компонентная база некоторых оконечных устройств предусматривает компенсацию дисперсионных искажений сигнала. Во всех оптоэлектронных компонентах в NG-PON2-сетей используются обычные импульсные методы формирования сигналов, что не позволяет эффективно использовать весь радиодиапазон частот, а также делает невозможной «непосредственную» доставку

широкополосных радиосигналов без дополнительных преобразований, например сигналов от базовых станций операторов беспроводных сетей.

Анализ различных технологий мультиплексирования на предмет отсутствия указанных в NG-PON2-сетях недостатков, в основном связанных с сущностью технологии TDMA показал, что наиболее подходящей является технология на основе использования частотного разделения каналов не только в оптическом диапазоне, но и в радиодиапазоне. Существующее оборудование, работающее в радиодиапазоне, имеет более привлекательные параметры по стабильности генераторов, возможностям фильтрации и модуляции сигналов по сравнению с оборудованием оптического диапазона. Открываются широкие возможности организации дуплексных каналов не только в оптическом диапазоне, но и в радиодиапазоне. При этом всем пользователям предоставляются широкополосные услуги с гарантированной скоростью передачи в обоих направлениях. Необходимость в синхронизации и протоколах передачи отпадает, каналы становятся «прозрачными».

Началом практического использования в мире оптических систем передачи с частотным разделением каналов в радиодиапазоне считается середина 90-х годов XX века. Отметим, что первоначально в каналах передавались аналоговые сигналы и, в частности, аналоговые сигналы телевизионного вещания. Значительный вклад в теорию и практику таких систем передачи внесли G. P. Agrawal, K. W. Cheung, T. E. Darcie, P. M. Hill, F.V.C. Mendis, R. Minasian, R. Olshansky, A. A. M. Saleh, W. I. Way [5, 132, 141, 158, 159, 203, 219, 243].

В последнее время происходит своеобразный ренессанс частотного разделения каналов, как в радиодиапазоне, так и в оптическом диапазоне, где каналы формируются с помощью современных методов цифровой модуляции и обработки данных. Исследования по данной тематике активно продолжаются. Достаточно много работ посвящено вопросам увеличения суммарной скорости передачи сигналов в магистральных сетях с помощью волнового разделения каналов в оптическом диапазоне, как с прямым, так и с когерентным фотодетектированием на приеме. Описанию функционирования таких систем в

разных режимах работы, практическому инженерному анализу, вопросам математического моделирования посвящены работы В. А. Конышева, А. В. Леонова, О. Е. Наний, Н. Н. Слепова, М. А. Слепцова, В. Н. Трещикова, Р. Р. Убайдуллаева, М. П. Федорука и других авторов [63, 64, 187, 188, 189, 190, 207].

В 1999 году автором была защищена кандидатская диссертация по теме «Исследование и разработка волоконно-оптических систем передачи с уплотнением поднесущих и спектральным уплотнением» [20], в которой сделан акцент на преимуществе методов частотного разделения каналов, как в радиочастотном, так и в оптическом диапазоне перед методами временного разделения каналов. В настоящей диссертационной работе продолжены исследования по данной тематике с учетом современного состояния и перспектив развития сетей доступа. Близкими по сущности к исследуемой теме являются работы [127, 128, 130, 131, 153, 154, 155, 160, 162, 220].

Для более полного использования преимуществ пассивных оптических сетей доступа с частотным разделением каналов необходимо с единых позиций разработать теоретические предпосылки для оценки показателей качества сигналов, сформированных с помощью современных методов модуляции. Необходим углубленный анализ всех факторов, приводящих к искажениям сигнала, как в приемопередающих оптических компонентах, так и в оптическом волокне, снижающих пропускную способность сети. Наличие эффективных методик моделирования процессов на отдельных участках оптических сетей доступа с частотным разделением каналов, имеющих необходимую степень свободы в выборе параметров для обеспечения требуемых критериев качества сигнала, упрощают разработку оптического тракта в целом и обеспечивают оптимальный выбор параметров компонент этих сетей.

Объектом исследования диссертационной работы являются пассивные оптические сети доступа, представляющие собой составную часть мультисервисной сетевой инфраструктуры.

Предметом исследования является комплекс методов анализа искажений и оценки показателей качества сигналов в пассивных оптических сетях доступа с

частотным разделением каналов, как в оптическом диапазоне, так и в радиочастотном диапазоне.

Цель работы. Целью диссертационной работы является научно-обоснованное решение проблемы увеличения скорости передачи сигналов в сетях доступа, путем применения частотного разделения каналов в оптическом и радиочастотном диапазонах, разработка теоретических положений, методик и моделей для расчета показателей качества сигналов с разными форматами модуляции в разных режимах функционирования оптического тракта, а также разработка структурных схем узлов и сетей доступа.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертации последовательно решаются следующие задачи:

1. Анализ особенностей применения частотного разделения каналов в радиодиапазоне частот с дальнейшим переносом полученного многоканального сигнала в оптический диапазон, последующего оптического мультиплексирования и передачи по оптическому тракту с прямым фотодетектированием на приемной стороне.

2. Разработка имитационных моделей для исследования влияния нелинейных характеристик оптоэлектронных модулей при модуляции и детектировании многоканального сигнала с частотно-разделенными каналами разных форматов модуляции.

3. Определение оптимальных параметров оптических устройств для приема многоканальных сигналов с частотным разделением каналов разных форматов модуляции.

4. Исследование искажений, возникающих из-за дисперсионных свойств оптического волокна и разработка математической модели для оценки этих искажений в частотно-разделенных каналах разных форматов модуляции.

5. Исследование искажений сигналов в частотно-разделенных каналах разных форматов модуляции, вызванных нелинейными явлениями в оптическом волокне: четырехволновым смешением (ЧВС), фазовой самомодуляцией (ФСМ) и

фазовой кросс-модуляцией (ФКМ), вынужденным комбинационным рассеянием (ВКР); разработка математических моделей для оценки их влияния на сигналы.

6. Разработка и исследование структурных схем опорных оптических сетей и РОК-сети с частотным разделением каналов.

Научная новизна работы. Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Предложен и обоснован комплекс новых математических моделей и на их основе созданы имитационные программы для оценки влияния на показатели качества сигнала нелинейных характеристик оптоэлектронных компонент: ватт-амперной характеристики лазерного диода; переходной характеристики лазерного диода; передаточной характеристики внешнего модулятора на основе интерферометра Маха-Цандера. Разработанные математические модели отличаются от известных тем, что они имеют необходимые степени свободы, как в выборе параметров оптоэлектронных компонент, так и в выборе параметров модулирующего группового многоканального сигнала, состоящего из частотно-разделенных каналов.

2. Предложена математическая модель передачи многоканального сигнала по дисперсионному оптическому тракту, основанная на гармоническом анализе. Модель позволяет оценить степень искажения сигналов в зависимости от параметров оптического волокна и параметров многоканального сигнала при прямом детектировании оптического сигнала. Модель отличается от известных тем, что учитываются реальные условия функционирования оптического тракта, типичные для сетей доступа следующего поколения с частотным разделением каналов.

3. Разработаны математические модели для расчета спектрального распределения шумов биений и оценки их влияния на сигналы разных форматов модуляции при прямом детектировании оптического сигнала, основанные на гармоническом анализе и дискретных свойствах продуктов шумов биений. Получены неизвестные ранее аналитические соотношения, позволяющие предсказать степень ухудшения качества сигнала в индивидуальных каналах, что делает возможным на аппаратно-программном уровне реализовать

адаптационные механизмы управления скоростью передачи сигналов в индивидуальных поднесущих каналах, подверженных шумам биений или обоснованно применить методы помехоустойчивого кодирования для достижения требуемых показателей качества сигналов.

4. Разработано прикладное программное обеспечение для оценки спектрального распределения комбинационных частотных продуктов, возникающих в оптическом волокне из-за четырехволнового смешения, что позволяет рассчитать показатель качества сигнала в оптических каналах. Предложено размещение дуплексных каналов в двух оптических диапазонах, что дает возможность минимизировать влияние четырехволнового смешения, и упрощает реализацию двухсторонней связи по одному волокну.

5. Разработан новый способ измерения отношения сигнала к шуму при четырехволновом смешении в волоконно-оптических сетях доступа с частотным разделением каналов, который может быть положен в основу измерительного оборудования, встроенного в систему передачи с частотным разделением каналов.

6. Разработаны методики для оценки комплексного влияния на показатели качества сигналов разных форматов модуляции нелинейных явлений, возникающих в оптическом волокне: четырехволнового смешения, фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции, вынужденного комбинационного рассеяния. Показано, что количество поднесущих каналов с фазовыми форматами модуляции ограничивается явлением четырехволнового смешения, а для амплитудно-фазовых форматов модуляции - явлением фазовой кросс-модуляции. При большом числе оптических каналов в волокне (больше 160), к этим ограничивающим явлениям добавляется вынужденное комбинационное рассеяние.

7. Впервые сформулированы научно-обоснованные принципы функционирования пассивных волоконно-оптических сетей доступа следующего поколения, отличающиеся от существующих тем, что каналы формируются как в оптическом диапазоне, так и в радиочастотном диапазоне; каналы независимы друг от друга, при этом обеспечивается предоставление услуг с разными

скоростями передачи в каждом канале; в некоторых случаях отсутствует преобразование сигналов, не требуются протоколы или схемы синхронизации. Разработаны оригинальные структурные схемы опорных оптических сетей, РОК-сетей с частотным разделением каналов, а также узлов и оконечных устройств. Показано, что с помощью частотного разделения каналов, как в оптическом диапазоне, так и в электрическом можно добиться многократного увеличения суммарной скорости передачи сигналов в существующих сетях доступа. Например, для одного «дерева» РОК-сети общая скорость передачи сигналов может превысить несколько Тбит/с. В предложенной РОК-сети скорость передачи в пересчете на одного пользователя может в 16 раз превысить аналогичную скорость передачи в традиционных РОК-сетях.

Теоретическая значимость. Теоретическая значимость диссертации состоит в развитии теории волоконно-оптических систем передачи с частотным разделением каналов, одновременно использующих как радио, так и оптический диапазоны.

Практическая значимость. Практическая значимость диссертационной работы состоит в создании научно-обоснованных рекомендаций по расчету параметров волоконно-оптических систем передачи с частотным разделением каналов, а также рекомендаций по проектированию и разработке новых оптических сетей доступа с разной топологией. Проведенные исследования и разработанные методики могут быть использованы для решения задач по насыщению рынка емкими и гибкими мультисервисными телекоммуникационными системами, а также, физического моделирования волоконно-оптических трактов и их компонентов при различной загрузке сети. Предложенные методики расчета показателей качества сигналов позволят обеспечить единый подход к проектированию, обслуживанию и эксплуатации оборудования оптических сетей с частотным разделением каналов, что в свою очередь приведет к унификации оборудования и повышению качества обслуживания пользователей сети.

Методы исследования. В диссертационной работе применены методы имитационного моделирования с использованием среды визуального программирования Delphi и вычислительной среды Mathcad, методы теории дифференциального и интегрального исчисления, метод гармонического анализа и быстрого преобразования Фурье (БПФ), методы теории вероятностей и математической статистики.

Реализация и внедрение результатов исследований. Полученные результаты использованы в НИР, выполняемых ФГБОУ ВО «СибГУТИ» в рамках государственного задания № 084-0005-18 ПР, внедрены в АО «Гипросвязь-4» при разработке способов и методик расчетов следующего поколения PON-сетей, использованы в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах ООО «Предприятие «ЭЛТЕКС».

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре многоканальной электрической связи и оптических систем ФГБОУ ВО «СибГУТИ», а именно:

• моделирующая программа, позволяющая исследовать переходные процессы в полупроводниковых лазерных диодах на резонаторах Фабри -Перо [100];

• моделирующая программа, позволяющая исследовать нелинейные частотные составляющие, возникающие в спектре лазерного диода при модуляции многоканальным сигналом [98];

• моделирующая программа, позволяющая исследовать процесс модуляции лазерного диода многоканальными сигналами формата 64/256-QAM [99];

• моделирующая программа, позволяющая исследовать нелинейные частотные составляющие, возникающие в спектре внешнего модулятора на основе интерферометра Маха-Цандера при модуляции многоканальным сигналом;

• моделирующая программа, позволяющая исследовать распределение частотных составляющих, возникающих из-за четырехволнового смешения в

волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) с частотным разделением каналов [101];

• методика расчета влияния хроматической дисперсии оптического волокна на показатели качества сигнала в ВОСП с частотным разделением каналов;

• методика расчета комплексного влияния нелинейных явлений, возникающих в оптическом волокне, на показатели качества сигнала в ВОСП с частотным разделением каналов;

Использование результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами внедрения.

Достоверность. Достоверность полученных результатов подтверждается корректным применением математического аппарата, имитационным моделированием, а также широким обсуждением результатов работы на конференциях и семинарах. Полученные результаты не противоречат опубликованным экспериментальным данным других исследователей по данной тематике.

Апробация результатов. Результаты, полученные в работе на разных этапах ее выполнения, докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• Российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций», «Современные проблемы телекоммуникаций» г. Новосибирск, 1995 - 1999 гг., 2001 - 2003 гг., 2013 - 2018 гг.;

• Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП», г. Новосибирск, 2000 г., 2016 г.;

• Российском семинаре по волоконным лазерам, г. Новосибирск, 2014 г., 2016 г., 2018 г.;

• Всероссийской конференции по волоконной оптике, г. Пермь, 2017 г.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 53 работы, в том

числе 15 статей, входящих в перечень журналов и изданий, рекомендованных

ВАК, из них, опубликовано в переводных версиях, индексируемых Web of Science 7 работ и индексируемых в Scopus 2 работы; 1 патент на изобретение, 4 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ, 1 учебное пособие с грифом УМО, 23 работы - в сборниках и трудах международных и всероссийских конференций.

Личный вклад автора. Результаты диссертационной работы, математические модели, методы анализа и вычислительные алгоритмы разработаны и проведены автором самостоятельно. В работах, выполненных в соавторстве, постановка задач и методы их решения принадлежат автору.

Основные положения работы, выносимые на защиту.

1. Сформулированы теоретические предпосылки для научного обоснования создания пассивных оптических сетей доступа следующего поколения разной топологии с частотным разделением каналов. Увеличение скорости передачи сигналов в таких сетях осуществляется поэтапно, путем незначительных изменений в оптической инфраструктуре c заменой активного оборудования на более широкополосное.

2. Комплекс математических моделей и имитационных программ для оценки влияния нелинейных характеристик оптических модуляторов на показатели качества сигналов. Моделирование процесса оптической модуляции частотно-разделенным многоканальным сигналом позволяет по заданному отношению сигнала к шуму оптимально выбрать рабочие точки модуляторов, количество поднесущих каналов, частотный диапазон и глубину оптической модуляции поднесущих канальных сигналов. В моделях используются спектральный анализ показателей качества канальных сигналов на выходах оптических модуляторов и оценка искажений с помощью IQ-диаграммы и глаз-диаграммы.

3. Предложенная математическая модель для расчета искажений многоканального сигнала при передаче по дисперсионному оптическому тракту с прямым фотодетектированием на приеме позволяет оценить уровни интермодуляционных искажений, возникающих из-за дисперсионных свойств

волокна и прямого фотодетектирования сигнала, ухудшение показателя качества сигнала в индивидуальных поднесущих каналах в зависимости от типа волокна и его длины, а также в зависимости от параметров многоканального сигнала. Модель основана на представлении многоканального оптического сигнала рядом Фурье, в котором коэффициенты ряда приобретают дополнительные фазовые сдвиги в результате распространения сигнала по дисперсионному волокну, что приводит к появлению интермодуляционных искажений в фототоке.

4. Предложенная математическая модель для расчета спектрального распределения шумов биений между канальными сигналами разных форматов модуляции при прямом фотодетектировании позволяет предсказать в спектре фототока уровни шумов биений между поднесущими при фотодетектировании как двухполосного, так и однополосного оптических сигналов, а также степень ухудшения показателя качества поднесущих канальных сигналов из-за попадания этих шумов в полосы пропускания индивидуальных каналов. Модель основана на гармоническом анализе фототока и статистическом анализе продуктов биений между поднесущими, возникающих во время прямого фотодетектирования оптического сигнала.

5. Прикладное программное обеспечение для оценки спектрального распределения комбинационных частотных продуктов, возникающих в оптическом волокне из-за четырехволнового смешения и расчета количества нежелательных частотных составляющих, попадающих в полосы оптических канальных сигналов при их равномерном размещении в одном спектральном диапазоне, а также при равномерном размещении в двух спектральных диапазонах с защитной полосой между ними. Алгоритм, заложенный в основу прикладного программного обеспечения, позволяет имитировать генерацию комбинационных частотных составляющих, возникающих в режиме нелинейного функционирования оптического волокна при передаче многоканального сигнала, рассчитать их количество, как в полосе пропускания каналов, так и вне её. Управляя шириной защитной полосы можно добиться уменьшения влияния

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Варданян Вардгес Андраникович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 5G уже на пороге // Первая миля. - 2017. - № 7. - С. 26-31. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.lastmile.su/files/article_pdf/6/article_6349_619.pdf.

2. Агравал, Г. Нелинейная волоконная оптика.: Перевод с англ. / под ред. П. В. Мамышева. М.: Мир, 1996. - 323 с.

3. Белкин, М. Е. Исследование эффективности применения полупроводникового лазерного излучателя для передачи сверхвысокочастотного цифрового сигнала / М. Е Белкин // Нано- и микросистемная техника. - 2009. -№ 9. - С. 36-42.

4. Белкин, М. Е. Исследование эффективности применения полупроводникового лазерного излучателя для передачи многоканального аналогового сигнала СВЧ диапазона / М. Е Белкин, Л. М. Белкин // Нано- и микросистемная техника. - 2009. - № 11. - С. 32-37.

5. Белкин, М. Е. Концепция построения сети абонентского доступа на базе волоконно-коаксиальных распределительных сетей / М. Е Белкин // Электросвязь. - 1998. - № 1. - С. 8-15.

6. Белкин, М. Е. Полупроводниковые лазерные излучатели с высоким произведением средней мощности на полосу модуляции / М. Е Белкин, М. Г. Васильев // Нано- и микросистемная техника. - 2008. - № 9. - С. 23-33.

7. Беллами, Дж. Цифровая телефония: Пер. с англ. / А. Н. Берлина, Ю. Н. Чернышева. - М: Эко-Трендз, 2004. - 640 с.

8. Борисов, Ю. П. Основы многоканальной передачи информации / Ю. П. Борисов, П. И. Пенин. Издательство: Связь, 1967. - 436 с.

9. Бородич, С. В. Искажения и помехи в многоканальных системах радиосвязи с частотной модуляцией. М.: Связь, 1976. 256 с.

10. Вандич, А. П. Прикладные аспекты применения сетевых технологий WDM-PON / А. П. Вандич, В. В. Ефимов, И. Е. Никульский, О. А. Степуленок //

Информационные технологии и телекоммуникации. - 2017. - Т. 5, - № 1. - С. 3443.

11. Варданян, В. А. Влияние помех от четырехволнового смешения на спектрально разделенные каналы в пассивных оптических сетях доступа / В. А. Варданян // Автометрия. - 2017. -T. 53, - № 1. - С. 63-72.

12. Варданян, В. А. Влияние фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции на OFDM-сигналы в волоконно-оптических сетях доступа / В. А. Варданян // Квантовая электроника. - 2018. - № 4. - С. 395-400.

13. Варданян, В. А. Влияние четырехволнового смешивания на Q-фактор в ВОСП с мультиплексированием по длинам волн / В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. - 2016. - С. 229-233.

14. Варданян, В. А. Высоконадежная кольцевая ВОСП, использующая транзит поднесущих в узлах / В. А. Варданян // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГАТИ. - 1997. - С. 150-151.

15. Варданян, В. А. Высоконадежная частично-пассивная кольцевая ВОСП с коммутацией поднесущих / В.А.Варданян // Электросвязь. - 1996. - № 9. - С. 1416.

16. Варданян, В. А. Высоконадежные волоконно-оптические пассивные кольцевые сети связи, использующие принципы спектрального уплотнения и уплотнения поднесущих / В. А. Варданян // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Международная научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГАТИ. - 1995. - С. 25.

17. Варданян, В. А. Диаграмма направленности полупроводниковых лазеров с торцевым излучением. Приближенный анализ / В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. - 2015. -T. 1, - С. 139-141.

18. Варданян, В. А. Имитационное моделирование ВОСП с уплотнением поднесущих каналов формата QAM / В. А. Варданян // Информатика и проблемы

телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. - 2013. - С. 105-106.

19. Варданян, В. А. Имитационное моделирование процесса передачи OFDM сигналов по дисперсионному волоконно-оптическому тракту / В. А. Варданян // T-comm - Телекоммуникации и Транспорт. - 2017. - № 11. - С. 18-24.

20. Варданян, В. А. Исследование и разработка волоконно-оптических систем передачи с уплотнением поднесущих и спектральным уплотнением: дис. ...канд. техн. наук : 05.12.13 / Варданян Вардгес Андраникович. - Новосибирск, СибГУТИ, 1999. - 204 с.

21. Варданян, В. А. Исследование нелинейных характеристик полупроводниковых лазерных диодов : практикум / В. А. Варданян. -Новосибирск : СибГУТИ, 2013. - 27 с.

22. Варданян, В. А. Исследование переходных процессов в полупроводниковых лазерных диодах на резонаторах Фабри - Перо с использованием компьютерного моделирования / В. А. Варданян // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. -Новосибирск: СибГУТИ. - 2013. - С. 106-107.

23. Варданян, В. А. Исследование распределения продуктов четырехволнового смешивания в ВОСП с ЧРК / В.А.Варданян // Вестник СибГУТИ. - 2016. - № 2. -С. 78-84.

24. Варданян, В. А. Кольцевая волоконно-оптическая система коммутации с применением уплотнения поднесущих / В. А. Варданян // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Международная научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГАТИ. - 1998. - С. 83.

25. Варданян, В. А. Кольцевая волоконно-оптическая система коммутации с частотным разделением каналов / В.А.Варданян // Электросвязь. - 2002. - № 4. -С. 30-32.

26. Варданян, В. А. Компьютерная модель нелинейных характеристик инжекционного лазерного диода при прямой модуляции / В. А. Варданян, А. Г. Овчинников // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Российская научно-

техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. -1999. - С. 194.

27. Варданян, В. А. Компьютерная модель передачи КАМ-64/256 сигналов в ТВ диапазоне по волоконно-оптическому тракту / В. А. Варданян // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Международная научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. - 2002. - С. 66-67.

28. Варданян, В. А. Методика оценки и компенсация шума биений между поднесущими ОБОМ-сигнала в волоконно-оптических системах передачи с прямым фотодетектированием / В. А. Варданян // Автометрия. - 2018. -Т. 54, -№ 3. - С. 94-103.

29. Варданян, В. А. Методика оценки отношения сигнал-шум в волоконно-оптических системах передачи с частотным разделением каналов/ В. А. Варданян // Измерительная техника. - 2017. - № 7. - С. 53-57.

30. Варданян, В. А. Методика расчета тока модуляции лазерного диода при одновременной передаче цифрового и частотно-уплотненного многоканального ТВ-сигналов по волоконно-оптическому тракту / В. А. Варданян // Телекоммуникации. - 2015. - № 2. - С. 31-37.

31. Варданян, В. А. Моделирование процесса уширения спектра сигналов из-за явлений фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции в оптическом волокне в двухканальном режиме / В. А. Варданян, А. Н. Сычук // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ, 2017. - С. 147-152.

32. Варданян, В. А. Модуляция излучения лазерного диода многоканальными цифровыми ТВ-сигналами 64^АМ и 256^АМ / В. А. Варданян // Автометрия. -2015. -Т. 51, - № 6. - С. 12-16.

33. Варданян, В. А. Модуляция лазерного диода многоканальным КАМ-16 сигналом / В. А. Варданян, К. Е. Заславский // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Международная научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. - 2001. - С. 44.

34. Варданян, В. А. Модуляция лазерного диода многоканальным ТВ-сигналом / В. А., Варданян, А.Г. Овчинников // Автометрия. - 2001. - № 1. - С. 125-129.

35. Варданян, В. А. Модуляция лазерного диода многоканальным цифровым ТВ-сигналом формата QAM64/256 / В. А. Варданян // Материалы семинара: 6й Российский семинар по волоконным лазерам. - Новосибирск: Академгородок. -2014. - С. 152-154.

36. Варданян, В. А. Нелинейные искажения OFDM-сигнала в оптоэлектронных компонентах волоконно-оптических сетей доступа / В. А. Варданян // Материалы семинара: 8й Российский семинар по волоконным лазерам. -Новосибирск: Академгородок. - 2018. - С. 222-223.

37. Варданян, В. А. Одноволоконная оптическая система передачи с DWDM каналами. Влияние продуктов четырехволнового смешивания / В. А. Варданян // Труды XIII Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2016». - Новосибирск: НГТУ. -2016. - Т. 7, - С. 23-24.

38. Варданян, В. А. Определение динамического диапазона тока модуляции лазерного диода при одновременной передаче цифровых и аналоговых сигналов по оптическому волокну / В. А. Варданян // Информатика и проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГАТИ. - 1996. - С. 51.

39. Варданян, В. А. Определение максимального количества поднесущих каналов в волоконно-оптических системах передачи с прямым фотодетектированием / В. А. Варданян // Доклады ТУСУР. - 2017. - Т. 20, - № 1. - С. 33-37.

40. Варданян, В. А. Оптимальный выбор глубины модуляции поднесущих в ВОСП с ЧРК / В. А. Варданян / Труды V Международной конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП -2000». -Новосибирск: НГТУ. - 2000. - С. 102-104.

41. Варданян, В. А. Отказоустойчивая кольцевая ВОСП, использующая переприем поднесущих каналов в узлах / В.А.Варданян // Телекоммуникации. -2015. - № 7. - С. 32-37.

42. Варданян, В. А. Оценка количества спектральных и поднесущих каналов в волоконно-оптических сетях доступа при однополосной оптической модуляции /В. А. Варданян // Автометрия. - 2016. - T. 52, - № 3. - С. 116-124

43. Варданян, В. А. Оценка пропускной способности пассивной оптической сети доступа с частотным разделением поднесущих каналов / В. А. Варданян // Электросвязь. - 2017. - № 7. - С. 61-66.

44. Варданян, В. А. Оценка чувствительности оптического приемника с предварительным усилителем для ВОСП с поднесущими каналами / В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. -2015. - T. 1, - С. 142-143.

45. Варданян, В. А. Применение оптических однополосных OFDM-сигналов в PON-сетях / В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. -Новосибирск: СибГУТИ, 2018. - С. 148-152.

46. Варданян, В. А. Применение распределенного усиления Рамана в пассивных оптических сетях доступа / В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ. - 2014. - С. 72-73.

47. Варданян, В. А. Результаты моделирования передачи OFDM сигналов по оптическому волокну / В. А. Варданян // Фотон-Экспресс. - 2017. - № 6. - С. 7576.

48. Варданян, В. А. Требования к переходным помехам при спектральном уплотнении аналоговых и цифровых каналов в ВОСП / В. А. Варданян // Международный форум «Новые инфокоммуникационные технологии: достижения, проблемы, перспективы». - Новосибирск: СибГУТИ. - 2003. - T. 1 -С. 48-50.

49. Варданян, В. А. Увеличение пропускной способности существующих PON-сетей с помощью спектрального разделения каналов и использования отражательных полупроводниковых усилителей-ремодуляторов / В. А. Варданян, А. А. Драгунова // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ, 2017. - С. 141-146.

50. Варданян, В. А. Учет нелинейного явления четырехволнового смешивания в WDM-PON сетях / В. А. Варданян // Материалы семинара: 7й Российский семинар по волоконным лазерам. - Новосибирск: Академгородок. - 2016. - С. 181-182.

51. Варданян, В. А. Физические основы оптики: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. / Варданян В. А. - СПб.: Издательство "ЛАНЬ", 2018. - 272 с.

52. Гольденберг, Л. М. Цифровая обработка сигналов / Л. М. Гольденберг, Б. Д. Матюшкин, М. Н. Поляк. - М.: Радио и связь, 1990. - 256 с.

53. Гоноровский, И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов / И. С. Гоноровский. - М.: Радио и связь, 1986. - 512 с.

54. ГОСТ 28324-89. Сети распределительные приемных систем телевидения и радиовещания. Классификация приемных систем, основные параметры и технические требования. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

55. Гуркин, Н. В. Зависимость коэффициента ошибок от мощности сигнала и длины однопролетной одноканальной когерентной линии связи (100 Гбит/с) с поляризационным мультиплексированием / Н. В. Гуркин, В. А. Конышев, О. Е. Наний, А. Г. Новиков, В. Н. Трещиков, Р. Р. Убайдуллаев // Квантовая электроника. - 2015. - № 1. - С. 69-74.

56. Гуркин, Н. В. Нелинейный интерференционный шум в системах связи 100 Гбит/с с форматом модуляции DP-QPSK / Н. В. Гуркин, О. Е. Наний, А. Г. Новиков, С. О. Плаксин, В. Н. Трещиков, Р. Р. Убайдуллаев // Квантовая электроника. - 2013. - № 6. - С. 550-553.

57. Двайт, Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы / Г. Б. Двайт. - M.: Наука, 1969. 228 с.

58. Елисеев, П. Г. Введение в физику инжекционных лазеров / П. Г. Елисеев. -М.: Наука, 1983. - 294 с.

59. Жителев, А. Е. Нелинейные искажения как нелинейный шум в когерентных волоконно-оптических линиях связи / В. А. Конышев, С. Н. Лукиных, О. Е. Наний, В. Н. Трещиков, Р. Р. Убайдуллаев / Квантовая электроника. - 2017. - № 12. - С. 1135-1139.

60. Зайферт, Т. Е. Способы компенсации нелинейных искажений OFDM-сигналов при передаче по оптическому волокну / Т. Е. Зайферт, В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ, 2018. - С. 153161.

61. Захарченко, Н. В. Основы передачи дискретных сообщений / Н. В. Захарченко, П. Я. Нудельман, В. Г. Кононович. - М.: Радио и связь, 1990, - 240 с.

62. Кучерявый А. Е. Перспективы научных исследований в области сетей связи на 2017-2020 годы / А. Е. Кучерявый, А. Г. Владыко, Р. В. Киричек, М.А. Маколкина, А.И. Парамонов, А. И. Выборнова, Р.Я. Пирмагомедов // Информационные технологии и телекоммуникации. - 2016. - Т. 4, - № 3. - С. 114.

63. Леонов, А. Развитие скоростных DWDM-систем по нескольким поднесущим / А. Леонов, М. Слепцов, В. Трещиков // Первая миля. - 2016, № 2. -С. 42-48.

64. Леонов, A.B. Тенденция развития оптических систем дальней связи / O.E. Наний, М.А. Слепцов, В.Н. Трещиков // Прикладная фотоника. - 2016. - Т. 3, -№ 2. - С. 123-145.

65. Листвин, В. DWDM-системы / В. Листвин, В. Трещиков. . - М.: Техносфера, 2015. - 296 с.

66. Митропольский, А. К. Техника статистических вычислений / А. К. Митропольский. - М.: Издательство «Наука», 1971. - 576 с.

67. Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов / H.H. Баева, В.Н. Гордиенко, С.А. Курицын и др.; Под ред. H.H. Баевой и В.Н. Гордиенко. - М.: Радио и связь, 1997. - 560 с.

68. Назаров, Л. Е. Исследование эффективности алгоритмов приема сигнальных конструкций на основе OFDM сигналов, устойчивых к сосредоточенным по спектру помехам / Л. Е. Назаров, А. А. Зудилин // Журнал Радиоэлектроники. -2017. - № 12. - С. 1-16.

69. О стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы: Указ Президента РФ от 09.05.2017 № 203.

70. Об утверждении Доктрины информационной безопасности Российской Федерации: Указ Президента РФ от 05.12.2016 № 646.

71. Об утверждении программы "Цифровая экономика Российской Федерации": Распоряжение Правительства РФ от 28.07.2017 № 1632-р.

72. Оробинский, С. П. Спектральные характеристики РОС-лазеров при высокочастотной модуляции / С. П. Оробинский, С. А. Миронов, А. И. Богатырев, А. В. Цветков // Техника средств связи, техника проводной связи. - 1990. - № 6. -С. 23-30.

73. Патент на изобретение РФ № 2663179, 02.08.2018. Способ измерения отношения оптического сигнала к шуму при четырехволновом смешении в волоконно-оптических системах передачи с частотным разделением сигналов // Патент России №2663179. - 2018. - Бюл. №19 / В. А. Варданян.

74. Пинчук, А. Пять направлений развития сетей доступа / А. Пинчук, Н. Соколов // Первая миля. - 2017. - № 5. - С. 30-35.

75. Полупроводниковые инжекционные лазеры. Динамика, модуляция, спектры / под ред. У. Тсанга; пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1990, - 320 с.

76. Попова, Н. Э. Загрузка многоканальных систем передачи с частотным разделением каналов / Н. Э. Попова. - М.: Радио и связь, 1981. - 135 с.

77. Попсулин, С. 5G: Как изменится мобильная связь в ближайшие 5 лет / С. Попсулин. // CNews. - 2014. - № 71. - С 51-55. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cnews.ru/mag/2014/03/CNEWS_71.pdf

78. Проспект оборудования фирмы "EMCORE": Unamplified Fiber Optic Receiver SIRU30040. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://emcore.com/wp-content/uploads/2016/02/SIRU3040-40GHz.pdf .

79. Проспект оборудования фирмы "Fibernet". Splitters. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.fibernet-

tech.com/files/files/Planar%20Lightwave%20Circuit%20Splitter%20REV%201.pdf.

80. Проспект оборудования фирмы "Fibertools". Разветвители оптические сварные и планарные. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fibertool.ru/download/catalog.pdf.

81. Проспект оборудования фирмы "Fibertrade". Серия DWDM-OADM. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://fibertrade.ru/ckfinder/userfiles/files/FT-DWDM-OADM.pdf.

82. Проспект оборудования фирмы "Flyin Optronics". 3 port Polarization Insensitive Optical Circulator. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.opticres.com/Goods/productDetails/id/57.html

83. Проспект оборудования фирмы "Optelian". Passive DWDM products: multiplexer, demultiplexer and OADM products. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.optelian.com/wp-content/uploads/2016/11/Optelian-DWDM-Product-Specification-PS-1016.pdf.

84. Проспект оборудования фирмы "Optelian". WDM passive multiplexing CWDM and DWDM passive LGX modules. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.optelian.com/wp-content/uploads/2016/11/Optelian-LightMUXPortfolioOverview-PO-0916.pdf.

85. Проспект оборудования фирмы "OptiCin Network equipment". Серия DWDM-OADM-2-15xx.xxnm. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.opticin.ru/UserFiles/download/DWDM/DWDM-OADM-2-xxnm.pdf.

86. Проспект оборудования фирмы "Optilab": 10 GHz Avalanche PhotoReceiver Module (APR-10-M). [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.optilab.com/images/datasheets/APR-10-M_11282016.pdf .

87. Проспект оборудования фирмы "Optilab": 50 GHz Linear InGaAs PIN Photodetector, Module (PD-50-M) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.optilab.eom/images/datasheets/PD-50-M_6-08-2016_rev.3.pdf

88. Проспект оборудования фирмы "Optokon" SFC-3 Circulator. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.optokon.com/sites/default/files/cpl_02-11_en-sfc3_circulator_1.pdf.

89. Проспект оборудования фирмы "RF Optic": RFoF 40GHz. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://rfoptic.com/wp-content/uploads/2018/04/RFoF-40GHz-Brochure.pdf?6185c1&6185c1.

90. Проспект оборудования фирмы "T8". Перестраиваемые мультиплексоры ROADM. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://t8.ru/?page_id=3706.

91. Проспект оборудования фирмы "Enablence". [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.enablence.com/technologies/wp-content/uploads/2013/07/Datasheet_OCSD_AWG_Athermal_50GHz.pdf.

92. Проспект оборудования фирмы "Kaiam". [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.kaiam.com/wp-content/uploads/2016/12/KAIAM-96Ch-50GHz-Athermal-AWG.pdf.

93. Проспект оборудования фирмы "PPI Inc". [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ppitek.com/english/sub/goods_detail.asp?num=23&linked=3&linked_s= 42.

94. Проспекты оборудования фирмы "Flyin Optronics": Optical Switch. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.opticres.com/Goods/productDetails/id/49.html.

95. Проспекты оборудования фирмы "Huber+Suhner Cube Optics": Switch Cubes. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://literature.hubersuhner.com/Technologies/cubeoptics/specs/switch-em-1x1-or-1x2-sm-and-mm/

96. Проспекты оборудования фирмы "Sercalo Microtechnology Ltd.": MEMS SWITCHES. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sercalo.com/products/pdfs/SXLA1x2SMF.pdf

97. Свечников, Г. С. Элементы интегральной оптики / Г. С. Свечников. - М.: Радио и связь, 1987. - 104 с.

98. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611680, 31.01.2013. Компьютерная модель для исследования нелинейных частотных продуктов при модуляции полупроводникового лазерного диода многоканальным АМ-сигналом // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611680. - 2013 / В. А. Варданян.

99. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014662509, 01.12.2014. Имитационная модель процесса прямой модуляции лазерного диода многоканальным сигналом формата QAM64/256 в волоконно-оптических системах передачи // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014662509. - 2014 / В. А. Варданян.

100. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611679, 31.01.2013. Компьютерная модель для исследования переходных процессов в полупроводниковых лазерных диодах на резонаторах Фабри - Перо // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611679. - 2013 / В. А. Варданян.

101. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016661884, 25.10.2016. Исследование возникновения комбинационных частот из-за явления четырехволнового смешения в ВОСП со спектральным уплотнением каналов // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016661884. - 2016 / В. А. Варданян.

102. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр. : Пер. с англ. - М. : Издательский дом "Вильяме", 2003. - 1104 с.

103. Соколов, Н. Эволюция сетей доступа. Три аспекта / Н. Соколов // Первая миля. - 2015. - № 1. - С. 56-61.

104. Сычук, А. H. Моделирование процесса уширения спектра сигналов из-за явлений фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции в оптическом волокне в многоканальной волоконно-оптической системе передачи /А. Н. Сычук, В. А. Варданян // Современные проблемы телекоммуникаций: Российская научно-техническая конференция: материалы конференции. - Новосибирск: СибГУТИ, 2018. - С. 162-168.

105. Теория сетей связи. Под ред. В. Н. Рогинского. - М.: Радио и связь, 1981. -192 с.

106. Тихонов, В. И. Выбросы случайных процессов / В.И. Тихонов. - М:, Наука, 1970. - 392 с.

107. Убайдуллаев, Р. Р. Протяженные ВОЛС на основе EDFA / Р. Р. Убайдулаев // Lightwave Russian édition. - 2003. - № 1. - С. 22-28.

108. Фихтенгольц, Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления / Г. М. Фихтенгольц. - СПб.: Издательство Лань, 1997. Т. 1-3.

109. Фокин, В. Г. Оптические мультиплексоры OADM/ROADM и коммутаторы PXC в мультисервисной транспортной сети / В. Г. Фокин. -Новосибирск.: СибГУТИ, 2011. - 203 с.

110. Харкевич, А. А. Спектры и анализ / А. А. Харкевич. - М.: Издательская группа «URSS», 2009. - 240 с.

111. Шереметьев, А. М. Когерентная волоконно-оптическая связь / А. М. Шереметьев. - М.: Радио и связь, 1991. - 192 с.

112. Шувалов, В. П. Оптические сети доступа большого радиуса действия / В. П. Шувалов, В. Г. Фокин. - М.: Горячая линия - Телеком, 2018. - 188 с.

113. Щербаков, В. В. Передача сигналов модуляции интенсивности света в аналоговых волоконно-оптических линиях связи / В. В. Щербаков, А. Ф. Солодков, А. А. Задерновский // РЭНСИТ. - 2016. - Т 8, - № 1. - С. 9-23.

114. Abed, H. J. Recent four-wave mixing suppression methods / H.J. Abed, N.M. Din, M.H. Al-Mansoori, H.A. Fadhil, F. Abdullah // Optik. - 2013. - Vol. 124, - № 15. - P. 2214-2218.

115. Agrawal, G. P. Lightwave technology: Telecommunication systems / G. P. Agrawal. Hoboken, USA: Wiley-Interscience, 2005. - 480 p.

116. Alamey, K. E. Optimal design of subcarrier multiplexed lightwave systems employing linearized external modulators / K. E. Alamey, R. Minasian // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1992. - Vol. 10, - № 3. - P. 378-382.

117. Alamey, K. E. Optimization of fiber amplifier SCM lightwave video systems using direct and external modulation / K. E. Alamey, R. Minasian // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1993. - Vol. 11, - № 1. - P. 76-81.

118. Alferness, R. G. High-speed traveling-wave directional coupler switch/modulator for X = 1.32 fim / R. G. Alferness, C. H. Jeyner, L. L. Buhl, S. K. Korotky // Journal of Quantum Electronics. - 1983. - Vol. 19, - № 9. - P. 1339-1341.

119. Ali, A. Design considerations and performance comparison of high-order modulation formats using OFDM / A. Ali, J. Leibrich, W. Rosenkranz // Journal of Networks. - 2012. - Vol. 7, - № 5. - P. 757-763.

120. Amiralizadeh, S. Single-fiber lightwave centralized WDM-OFDMA-PON with colorless optical network units / S. Amiralizadeh, A. T. Nguyen, C. S. Park, L. A. Rusch // Journal of Optical Communications and Networking. - 2016. - Vol. 8, - № 4. -P. 196-205.

121. Armstrong, J. OFDM for optical communications / J. Armstrong // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2009. - Vol. 27, - № 3. - P. 189-204.

122. Bakaul, M. Hybrid multiplexing of multiband optical access technologies towards an integrated DWDM network / M. Bakaul, A. Nirmalathas, C. Lim, D. Novak, R. Waterhouse // IEEE Photonics Technology Letters. - 2006. - Vol. 18, - № 21. -P. 2311-2313.

123. Barros, D. J. F. Comparison of orthogonal frequency-division multiplexing and on-off keying in amplified direct-detection single-mode fiber systems / D. J. F. Barros, J. M. Kahn // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2010. - Vol. 28, - № 12. -P. 1811-1820.

124. Barry, J. R. Digital communication / J.R. Barry, E.A. Lee, D.G. Messerschmitt. - New York.: Springer, 2004. - 838 p.

125. Blais, S. R. Optical single sideband modulation using an ultranarrow dualtransmission-band fiber Bragg grating / R. S. Blais, J. Yao // IEEE Photonics Technology Letters. - 2006. - Vol. 18, - № 21. - P. 2230-2232.

126. Browning, C. Performance improvement of 10Gb/s direct modulation OFDM by optical injection using monolithically integrated discrete mode lasers / C. Browning, K. Shi, S. Latkowski, P. Anandarajah, F. Smith, B. Cardiff, L. P. Barry // OSA Optics Express. - 2011. - Vol. 19, - № 26. - P. B289-B294.

127. Buset, J. M. Bandwidth efficient bidirectional 5 Gb/s overlapped-SCM WDM PON with electronic equalization and forward-error correction / J. M. Buset, Z. A. El-Sahn, D. V. Plant // OSA Optics Express. - 2012. - Vol. 20, - № 13. - P. 14428-14436.

128. Buset, J. M. Experimental demonstration of a 10Gb/s RSOA-based 16-QAM subcarrier multiplexed WDM PON / J. M. Buset, Z. A. El-Sahn, D. V. Plant // OSA Optics Express. - 2014. - Vol. 22, - № 1. - P. 1-8.

129. Caletic, V. Basic principles of machine-to-machine communication and its impact on telecommunications industry / V. Caletic, I. Bojic, M. Kusek, G. Jezic, S. Desic, D. Huljenic // Conference: Proceedings of the 34th International Convention MIPRO, - 2011. June. - P. 1-6.

130. Chen, M. Experimental demonstration of real-time adaptively modulated DDO-OFDM systems with a high spectral efficiency up to 5.76bit/s/Hz transmission over SMF links / M. Chen, J. He, J. Tang, X. Wu, L. Chen // OSA Optics Express. - 2014. -Vol. 22, - № 15. - P. 17691-17699.

131. Chen, W. E. Multichannel single-sideband SCM/DWDM transmission systems / W. H. Chen, W. I. Way // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2004. - Vol. 22, -№ 7. - P. 1679-1693.

132. Cheung, K. W. An evolutionary transport structure for local loop distribution using RF subcarriers / K. W. Cheung // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. - 1990. - Vol. 8, - № 7. - P. 1340-1350.

133. Chiang, P.-Y. Ultimate capacity of laser diode in transporting multichannel M-QAM signals / P.-Y. Chiang, W. I. Way, // IEEE Journal of Lightwave Technology. -1997. - Vol. 15, - № 10. - P. 1914-1924.

134. Chow, C. W. Signal remodulation of OFDM-QAM for long reach carrier distributed passive optical networks / C. W. Chow, C. H. Yeh, C. H. Wang, F. Y. Shih, S. Chi // IEEE Photonics Technology Letters. - 2009. - Vol. 21, - № 11. - P. 715-717.

135. Chowdhury, P. K. Enhances crosstalk tolerance in RSOA based WDM-PONs by using coded RZ modulation / P. K. Chowdhury // Optik. - 2014. - Vol. 125, - № 4. -P. 2959-2962.

136. Chowdhury, R. Designing of next-generation hybrid optical-wireless access network / R. Chowdhury, A. Shami, K. Almustafa // Conference: 14th International Conference on Innovations for Community Services (I4CS), - 2014. June. - P. 1-7.

137. Chraplyvy, A. R. Limitation on lightwave communications imposed by optical-fiber nonlinearity / A. R. Chraplyvy // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1990. - Vol. 8, - № 10. - P. 1541-1557.

138. Chraplyvy, A. R. Performance degradation due to stimulated Raman scattering in wavelength-division-multiplexed optical-fibre systems / A. R. Chraplyvy, P. S. Henry // Electronics Letters. - 1983. - Vol. 19, - № 16. - P. 641-643.

139. Cossu, G. Optical double-to-single sideband modulation converter for radioover-fiber systems based on injection-locked Fabry - Perot lasers / G. Cossu, M. Presi, E. Ciaramella // Proc. of the Conf. on Laser and Electro-Optics (CLEO). San Jose, USA, 2010.

140. Darcie, T. E. Intermodulation and harmonic distortion in GaInAsP lasers / T. E. Darcie, R. S. Tucker, G. J. Sullivan // Electronics Letters. - 1985. - Vol. 21, - № 16. -P. 665-666.

141. Darcie, T. E. Subcarrier multiplexing for lightwave networks and video distribution systems / T. E Darcie // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. - 1990. - Vol. 8, - № 7. - P. 1240-1248.

142. Devgan, P. S. RF performance of single sideband modulation versus dual sideband modulation in a photonic link / P. S. Devgan, D. P. Brown, R. L. Nelson // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2015. - Vol. 33, - № 9. - P. 1888-1895.

143. Dimitrov, S. Principles of LED light communications: Towards networked Li-Fi / S. Dimitrov, H. Haas. - United Kingdom. : Cambridge University Press, 2015. -207 p.

144. Dimmick, T. E. Optical dispersion monitoring technique using double sideband subcarriers / T. E. Dimmick, G. Rossi, D. J.Blumenthal // // IEEE Photonics Technology Letters. - 2000. - Vol. 12, - № 7. - P. 900-902.

145. Erkilinc, M. S. Performance comparison of single-sideband direct detection Nyquist-subcarrier modulation and OFDM / M. S Erkilinc., S. Pachnicke, H. Griesser, B. C. Thomsen, P. Bayvel, R. I. Killey // IEEE Journal of Lightwave Technology. -2015. - Vol. 33, - № 10. - P. 2038-2046.

146. Feng, Q. Impact of backscattering noise on upstream signals in full-duplex bidirectional PONs / Q. Feng, W. Li, Q. Zheng, J. Han, J. Xiao, Z. He, M. Luo, Q. Yang, S. Yu// OSA Optics Express. - 2015. - Vol. 23, - № 12. - P. 15575-15586.

147. Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2). - DVB Document A122, June 2008.

148. Fujitsu technical documentations: CD ROADM - Fact or Fiction. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.fujitsu.com/us/Images/CD-ROADM-wp.pdf.

149. Gebrewold, S. A. Bit- and power-loading — a comparative study on maximizing the capacity of RSOA based colorless DMT transmitters / S. A. Gebrewold, R. Bonjour, R. Brenot, D. Hillerkuss, J. Leuthold // Applied Sciences. - 2017. - Vol. 7, - № 10. -P. 999. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://doi.org/10.3390/app7100999.

150. Ghafoor, S. Sub-carrier-multiplexed duplex 64-QAM radio-over-fiber transmission for distributed antennas / S. Ghafoor, L. Hanzo // IEEE Communications Letters. - 2011. - Vol. 15, - № 12. - P. 1368-1371.

151. Goebel, B. On the effect of FWM in coherent optical OFDM systems / B. Goebel, B. Fesl, L. D. Coelho, N. Hanik // in Optical Fiber Communication/National Fiber Optic Engineers Conference, OFC/NFOEC 2008. P. 1-3.

152. Guo, Q. Performance enhancement in RSOA-based WDM passive optical networks using level coding / Q. Guo, A. V. Tran // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2013. - Vol. 31, - № 1. - P. 67-73.

153. Gutierrez, F. A. Impact of band rejection in multichannel broadband subcarrier multiplexing / F. A Gutierrez, P. Perry, F. Smyth, A. D. Ellis, L. P. Barry // IEEE / OSA Optical Communications and Networking. - 2015. - Vol. 7, - № 4. - P. 248-252.

154. Gutierrez, F. A. Optimum bias point in broadband subcarrier multiplexing with optical IQ modulators / F. A. Gutierrez, P. Perry, F. Smyth, A. D. Ellis, L. P. Barry // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2014. - Vol. 33, - № 1. - P. 258-266.

155. Gutierrez, F. A. WDM orthogonal subcarrier multiplexing / F. A. Gutierrez, E. P. Martin, P, Perry, A. D. Ellis, P. M. Anandarajah, L. P. Barry // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2016. - Vol. 34, - № 8. - P. 1815-1823.

156. Haas, H. What is LiFi? / H. Haas, L. Yin, Y. Wang, C. Chen // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2016. - Vol. 34, - № 6. - P. 1533-1544.

157. Hashemi, S. E. Relative intensity noise (RIN) in high-speed VCSELs for short reach communication / Master of Science Thesis in Photonic Engineering / Chalmers University of Technology. Goteborg, Sweden, 2012.

158. Hill, P. M. A 20-channel optical communication system using subcarrier multiplexing for the transmission of digital video signals / P. M. Hill, R. Olshansky // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1990. - Vol. 8, - № 4. - P. 554-560.

159. Hill, P. Optical transmission performance analysis of multi-Gbit/s QPSK on microwave subcarrier / P. Hill, R. Olshansky // Electronics Letters. - 1989. - Vol. 25, -№ 11. - P. 751-753.

160. Hmood, J. K. Performance analysis of an all-optical OFDM system in presence of non-linear phase noise / J. K. Hmood, S. W. Harun, S. D. Emami, A. Khodaei, K. A. Noordin, H. Ahmad, H. M. H. Shalaby // OSA Optics Express. - 2015. - Vol. 23, -№ 4. - P. 3886-3900.

161. Hui, R. Fiber optic measurement techniques / R. Hui, M. O'Sullivan //. -Amsterdam.: Elsevier Academic Press, 2009. - 672 p.

162. Hui, R. Subcarrier multiplexing for high-speed optical transmission / R. Hui, B. Zhu, R. Huang, C. T. Allen, K. R. Demarest, D. Richards // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2002. - Vol. 20, - № 3. - P. 417-427.

163. Hussin, S. Performance analysis of RF-pilot phase noise compensation techniques in coherent optical OFDM systems / S. Hussin, K. Puntsri, R. Noe // 17th European Conference on Networks and Optical Communications (NOC). - 2012. June.

164. Iannone, P. Multichannel intermodulation distortion in high-speed GaInAsP lasers / P. Iannone, T. E. Darcie // Electronics Letters. - 1987. - Vol. 23, - № 25. -P. 1361-1362.

165. IEEE802 Part15.7: PHY and MAC standard for short-range wire-less optical communication using visible light. Draft 4, December 2010.

166. Ih, C.S. Fiber induced distortion in subcarrier multiplexed lightwave system / C. S. Ih, W. Gu // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. - 1990. - Vol. 8, -№ 7. - P. 1296-1303.

167. Implementation guidelines for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2). - DVB Document A133, February 2009.

168. ITU-T Recommendation G.652 (11/16). [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.652-201611-I!!PDF-E&type=items.

169. ITU-T Recommendation G.694.1. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.694.1-201202-I!!PDF-E&type=items.

170. ITU-T Recommendation 0.201 (07/03). [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-0.201-200307-I!!PDF-E&type=items.

171. ITU-T Recommendation Series G, Supplement 39 (02/2016). [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.Sup39-201602-I!!PDF-E&type=items

172. ITU-T Recommendation Series G.984 [Электронный ресурс]. -Режим доступа:

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.984.1-200803-I!!PDF-E&type=itemsI

173. ITU-T Recommendation Series G.987 [Электронный ресурс]. -Режим доступа:

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.987-201206-I!!PDF-E&type=items

174. ITU-T Recommendation Series G.989 [Электронный ресурс]. -Режим доступа:

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.989-201510-I!!PDF-E&type=items

175. Kaur, J. Comparison of BER for various digital modulation schemes in OFDM system / J. Kaur, H. Kaur, M. Sandhu // International Journal of Advanced Research in Electronics and Communication Engineering (IJARECE). - 2016. - Vol. 5, - № 4. -P. 835-842.

176. Kaur, K. P. Performance analysis of WDM-PON architecture using different receiver filters / K. P Kaur, R. Randhawa, R.S. Kaler // Optik - International Journal for Light and Electron Optics . - 2014. - Vol. 125, - № 17. - P. 4742-4744.

177. Kehayas, E. All-optical carrier recovery with periodic optical filtering for wavelength reuse in RSOA-based colorless optical network units in full-duplex 10Gbps WDM-PONs / E. Kehayas, B. Schrenk, P. Bakopoulos, J. A. Lazaro, A. Maziotis, J. Prat, H. Avramopoulos // Proc. of the Conf. on Optical Fiber Communication / National Fiber Optic Engineers Conference. San Diego, USA, 2010. P. 1-3.

178. Khwandah, S. A. Direct and external intensity modulation in OFDM RoF links / S. A. Khwandah, J. P. Cosmas, I. A. Glover, P. I. Lazaridis, N. R. Prasad, Z. D. Zaharis // IEEE Photonics Journal. - 2015. - Vol. 7, - № 4. - P. 1-10.

179. Kim, H. Transmission of 10-Gb/s directly modulated RSOA signals in singlefiber loopback WDM PONs / H. Kim // IEEE Photonics Technology Letters. - 2011. -Vol. 23, - № 14. - P. 965-967.

180. Known, H-C. WDM passive optical network with simultaneous wireline/wireless downlink transmission and wavelength reuse for uplink connection / H-C. Known, Y-Y. Won, D-W. Lee, S-K. Han // Transparent Optical Networks. - 2007. - ICTON 07. 9th International Conference on. P. 9-11.

181. Kressel, H. Semiconductor lasers and heterojunction LEDs / H. Kressel, J. K. Butler. - New York.: Academic, 1977. - 622 p.

182. Kumar S. Impact of nonlinearities on fiber optic communications / S. Kumar. -Springer, 2011. - 543 p.

183. Le, S. T. Power pre-emphasis for suppression of FWM in coherent optical OFDM transmission / S. T. Le, K. Blow, S. Turitsyn // OSA Optics Express. - 2014. -Vol. 22, № 6. - P. 7238-7248.

184. Lee, Y. J. Reflection tolerance of RSOA-based WDM PON / Y. J. Lee, K. Y. Cho, A. Murakami, A. Agata, Y. Takushima, Y. C. Chung // in Optical Fiber Communication/National Fiber Optic Engineers Conference, OFC/NFOEC 2008. Conference on (2008), P. 1-3.

185. Li, Z. Signal-signal beat interference cancellation in spectrally-efficient WDM direct-detection Nyquist-pulse-shaped 16-QAM subcarrier modulation / Z. Li, M. S. Erkilinc, S. Pachnicke, H. Griesser, R. Bouziane, B. C. Thomsen, P. Bayvel, R. I. Killey // OSA Optics Express. - 2015. - Vol. 23, - № 18. - P. 23694-23709.

186. Lowery, A. J. Calculation of power limit due to fiber nonlinearity in optical OFDM systems / A. J. Lowery, S. Wang, M. Premaratne // OSA Optics Express. -2007. - Vol. 15, - № 20. - P. 13282-13287.

187. Lowery, A. J. Optical orthogonal division multiplexing for long haul optical communications: A review of the first five years / A. J. Lowery, L. B. Du // Optical Fiber Technology. - 2011. - Vol. 17, - № 5. - P. 421-438.

188. Lowery, A. J. Orthogonal-frequency-division multiplexing for dispersion compensation of long-haul optical systems / A. J. Lowery, J. Armstrong // OSA Optics Express. - 2006. - Vol. 14, - № 6. - P. 2079-2084.

189. Lowery, A. J. Photonic circuit topologies for optical OFDM and Nyquist WDM / A. J. Lowery, L. Zhuang, B. Corcoran, C. Zhu, Y. Xie // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2017. - Vol. 35, - № 4. - P. 781-791.

190. Ma, Y. 1-Tb/s single-channel coherent optical OFDM transmission over 600-km SSMF fiber with subwavelength bandwidth access / Y. Ma, Q. Yang, Y. Tang, S. Chen, W. Shieh // OSA Optics Express. - 2009. - Vol. 17, № 11. - P. 9421-9427.

191. Magalhaes, E. C. Node architectures for next generation ROADMs: a comparative study among emergent optical solutions / E. C. Magalhaes, M. R. Nascimento, V. G. de Oliveira, B. C. C. Angeli, J. R. F. de Oliveira, J. C. R. F. de Oliveira, A. C. Bordonalli // Journal of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications. - 2013. - Vol. 12, - № SI-2. - P. 156-166.

192. Marcuse D. On approximate analytical solution of rate equations for studying transient spectra of injection lasers / D. Marcuse, T-P. Lee // Journal of Quantum Electronics. - 1983. - Vol. 19, - № 9. - P. 1397-1406.

193. Mazo, J. E. Asymptotic distortion spectrum of clipped, dc-biased, Gaussian noise / J.E. Mazo // IEEE Transaction on Communications. - 1992. - Vol. 40, - № 8. -P. 1339-1344.

194. Meihua, Bi. A bandwidth-efficient channel allocation scheme for mitigating FWM in ultra-dense WDM-PON / Bi. Meihua, X. Shilin, L. Jun, H. Hao // Optik. -2014. - Vol. 125, - № 8. - P. 1957-1961.

195. Mitsubishi Electric Laser Diodes: InGaAsP-MQW-FP Laser Diodes, May, 2004.

196. Morant, M. Dual-drive LiNbO3 interferometric Mach-Zehnder architecture with extended linear regime for high peak-to-average OFDM-based communication systems / M. Morant, R. Llorente, J. Hauden, T. Quinlan, A. Mottet, S. Walker // OSA Optics Express. - 2011. - Vol. 19, - № 26. - P. B452-B458.

197. Nezamalhosseini, S. A Theoretical and experimental investigation of direct detection optical OFDM transmission using beat interference cancellation receiver / S.

A Nezamalhosseini, L. R Chen, Q. Zhuge, M. Malekiha, F Marvasti, D. V.Plant // OSA Optics Express. - 2013. - Vol. 21, - № 13. - P. 15237-15246.

198. Noshad, M. FWM minimization in WDM optical communication systems using the asymmetrical dispersion-managed fibers / M. Noshad, A. Rostami // Optik. - 2012.

- Vol. 123, - № 9. - P. 758-760.

199. Olshansky, R. 60-Channel FM video subcarrier multiplexed optical communication system / R. Olshansky, V. A. Lanzisera // Electronics Letters. - 1987. -Vol. 23, - № 22. - P. 1196-1198.

200. Olshansky, R. Frequency response of 1.3-^m InGaAsP high speed lasers / R. Olshansky, P. Hill, V. Lanzisera, W. Powazinik // Journal of Quantum Electronics. -1987. - Vol. 23, - № 9. - P. 1410-1418.

201. Olshansky, R. Multigigabit per second subcarrier multiplexed optical fibre ring network // Electronics Letters. - 1991. - Vol. 27, - № 23. - P. 2098-2100.

202. Olshansky, R. Simultaneous transmission of 100 Mbit/s at baseband and 60 FM video channels for a wideband optical communication network / R. Olshansky, V. Lanzisera, P. Hill // Electronics Letters. - 1988. - Vol. 24, - № 19. - P. 1234-1235.

203. Olshansky, R. Subcarrier multiplexed broad-band service network: A flexible platform for broad band subcarrier services / R. Olshansky, V. A. Lanzisera, S-F. Su, R. Gross, A. M. Forcucci, A. H. Oakes // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1993.

- Vol. 11, - № 1. - P. 60-69.

204. Olshansky, R. Subcarrier multiplexed lightwave systems for broad-band distribution / R. Olshansky, V. A. Lanzisera, P. M. Hill // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1989. - Vol. 7, - № 9. - P. 1329-1341.

205. Othman, M. B. MIMO-OFDM WDM PON with DM-VCSEL for femtocells application / M. B. Othman, L. Deng, X. Pang, J. Caminos, W. Kozuch, K. Prince, X. Yu, J. B. Jensen, I. T. Monroy // OSA Optics Express. - 2011. - Vol. 19, - № 26. -P. B537-B542.

206. Park, M. S. Optimum photodetection in subcarrier multiplexed lightwave systems / M.S. Park, R. A. Minasian // Journal of Optical Communications. - 1991. -Vol. 12, - № 2. - P. 50-52.

207. Pataca, D. M. Transmission of 1.12 Tb/s superchannel over 452 km fiber / D.M. Pataca, C. L. H. Hecker, C. B. F. Adami, F .D. Simoes, M. Rocha, C. R. F. Oliveira // Journal of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications - 2013. -Vol. 12, № 2. - P. 524-532.

208. Petersen, M. N. Online chromatic dispersion monitoring and compensation using a single inband subcarrier tone / M. N. Petersen, Z.Pan, S. Lee, S. A. Havstad, A. E. Willner // IEEE Photonics Technology Letters. - 2002. - Vol. 14, - № 4. - P. 570572.

209. Prasad, R. WiMAX networks / R. Prasad, F. J. Velez. - eBook.: Springer, 2010. - 488 p.

210. Qazwini, Z. A. Symetric 10-Gb/s WDM-PON using directly modulated lasers for downlink and RSOAs for uplink / Z. A. Qazwini, H. Kim. // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2012. - Vol. 30, - № 12. - P. 1891-1899.

211. Reis, J. WDM ring performance improvement by means of a nonlinear effects crosstalk minimization algorithm / J. Reis, B. Neto, P. S. Andre, A. Teixeira // in Optical Fiber Communication/National Fiber Optic Engineers Conference, OFC/NFOEC 2009. Conference on (2009), P. 1-3.

212. Robinson, J. P. Optimum Golumb rulers / J.P. Robinson // IEEE Transaction on Computers. - 1979. - Vol. C-28, - № 12. - P. 943-944.

213. Roman, R. C. Hybrid fiber radio networks: new concepts and technologies / R. C. Roman, M. C. S. Blanco / Projecte fi de Carrera. 14 de Abril de 2010. P.61.

214. Sal eh, A. A. M. Fundamental limit on number of channels in subcarrier-multiplexed lightwave CATV system / A. A. M. Saleh // Electronics Letters. - 1989. -Vol. 25, - № 12. - P. 776-777.

215. Saljoghei, A. Performance enhancement of a hybrid wired/wireless OFDM based PON infrastructure using an integrated device with optical injection / A. Saljoghei, C. Browning, L. Barry // Optical Communication (ECOC 2013), 39th European Conference and Exhibition on, 22-26 Sept. 2013.

216. Santoro, M. A. Experimental and theoretical performance of ring-shaped passive-bus optical networks / M. A. Santoro, M. J. Karol // IEEE Photonics Technology Letters. - 1991. - Vol. 3, - № 5. - P. 490-492.

217. Shaffner, J. H. Intermodulation distortion in high dynamic range microwave fiber-optic links with linearized modulators / J. H. Shaffner, W. B. Bridges // // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1993. - Vol. 11, - № 1. - P. 3-6.

218. Shankar, R. Multi-degree ROADM based on wavelength selective switches: architectures and scalability / R. Shankar, M. Florjan, T. J. Hall, A. Vukovic, H. Hua // Optics Communications. - 2007. - № 279. - P. 94-100.

219. Shankaranarayanan, N. K. WDMA/Subcarrier-FDMA lightwave networks: limitation due to optical beat interference / N. K Shankaranarayanan., S. D. Elby, K. Y. Lau // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1991. - Vol. 9, - № 7. - P. 931-943.

220. Shim, H. K. Practical 12.5-Gb/s, 12.5-GHz spaced ultra-dense WDM PON / H. K. Shim, H. Kim, Y. C. Chung // OSA Optics Express. - 2014. - Vol. 22, - № 23. -P. 29037-29047.

221. Shneider, T. Nonlinear optic in telecommunications / T. Shneider. - SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 2004. - 415 p.

222. Smith, R. G. Optical power handling capacity of low loss optical fibers as determined by stimulated Raman and Brillouin scattering / R. G. Smith // Applied Optics. - 1972. - Vol. 11, - № 11. - P. 2489-2494.

223. Stephens, W. E. System characteristics of direct modulated and externally modulated RF fiber-optic links / W. E. Stephens, T. R. Joseph // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1987. - Vol. 5, - № 3. - P. 380-387.

224. Sugumaran, S. Effect of four-wave mixing on WDM system and its suppression using optimum algorithms / S. Sugumaran, N. Sharma, S. Chitranshi, N. Thakur, P. Arulmozhivarman // Intern. J. Eng. Technol. (IJET). - 2013. - Vol. 5, - № 2. - P. 14321444.

225. Tang, J. M. Wavelength-routing capability of reconfigurable optical add/drop multiplexers in dynamic optical networks / J. M. Tang , K. A. Shore // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2006. - Vol. 24, - № 11. - P. 4296-4303.

226. Tervydis, P. A problem analysis of RSOA-based optical access / P. Tervydis, R. Jankuniene // Electronika ir Elektronika. - 2016. - Vol. 22, - № 2. - P. 100-106.

227. Thing, V. L. L. Channel allocation algorithm for WDM systems / V. L. L. Thing, P. Shum, M. K. Rao // OSA Optics Express. - 2003. - Vol. 11, - № 11. -P. 1322-1327.

228. Tomita, A. Cross talk caused by stimulated Raman scattering in single-mode wavelength-division multiplexed systems / A. Tomita // Optics Letters. - 1983. -Vol. 8, - № 7. - P. 412-414.

229. Tornatore, M. Fiber-wireless convergence in next-generation communication networks: systems, architectures, and management / M. Tornatore, G-K. Chang, G. Ellinas. - Springer, 2017. - 406 p.

230. Torres-Ferrera, P. 4 x100 Gb/s WDM DD-OFDM using EAM for next generation Ethernet transceivers over SMF / P. Torres-Ferrera, S.O. Vazquez, R. Gutierrez-Castrejon // Optics Communications. - 2016. - Vol. 365. - P. 86-92.

231. Tripathi, D. K. Reconfigurable optical add and drop multiplexers a review / D. K.Tripathi, P. Singh, N. K. Shukla, H. K. Dixit // Electrical & Computer Engineering: An International Journal (ECIJ). - 2014. - Vol. 3, - № 1. - P. 1-13.

232. Vardanyan, V. A. A technique for estimating the signal-to-noise ratio in fiberoptic transmission systems with frequency division multiplexing / V. A. Vardanyan // Measurement Techniques. - 2017. - Vol. 60, - № 7. - P. 724-730.

233. Vardanyan, V. A. Estimating the number of spectral and subcarrier channels in fiber-optic access networks with single side band optical modulation / V. A. Vardanyan // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2016. - Vol. 52, - № 3. -P. 311-317.

234. Vardanyan, V. A. Estimation and compensation of signal-signal beating interference in direct detection fiber-optical transmission systems of OFDM signals / V. A. Vardanyan // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2018. -Vol. 54, - № 3. - P. 292-300.

235. Vardanyan, V. A. High reliable partially passive circular fiber optic transmission system with switched subcarriers / V. A. Vardanyan // Electrosvyaz. - 1996. - № 9. -P. 14-16.

236. Vardanyan, V. A. Influence of self-phase modulation and cross-phase modulation on OFDM signals in fibre-optic access networks / V. Vardanyan // Quantum Electronics. - 2018. - Vol. 48, - № 4. - P. 395-400.

237. Vardanyan, V. A. Laser diode modulation by the multichannel TV signal / V. A. Vardanyan, A. G. Ovchinnikov // Avtometriya. - 2001. - Vol. 48, - № 4. - P. 125-129.

238. Vardanyan, V. A. Laser diode modulation under multichannel digital 64-QAM and 256-QAM TV signals / V. A. Vardanyan // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2015. - Vol. 51, - № 6. - P. 544-547.

239. Vardanyan, V. A. Single-fiber optical transmission system with DWDM channels. Effect of four-wave mixing products / V. Vardanyan // 13th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE). Novosibirsk, Russia, 2016. P. 23-25.

240. Vardanyan, V. A. The laser diode modulation by OFDM signal. Results of modeling / V.A. Vardanyan // 14th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE). Novosibirsk, Russia, 2018. P. 292-295.

241. Vardanyan, V. A. Effect of four-wave mixing interference on spectrally separated channels in passive optical networks / V. Vardanyan // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2017. - Vol. 53, - № 1. - P. 51-58.

242. Walker, S. D. Maximum loss budget criteria for subcarrier multiplex broadcast passive optical networks / S. D. Walker, A. Coles, D. Cunningham, A. C. Boucouvalas // Electronics Letters. - 1989. - Vol. 25, - № 16. - P. 1023-1025.

243. Way, W. I. 160-channel FM video transmission using optical FM/FDM and subcarrier multiplexing and an erbium doped optical fibre amplifier / W. I. Way, M. W. Maeda, A. Yi-Yan, M. J. Andrejco, M. M. Choy, M. Saifi, C. Lin // Electronics Letters. - 1990. - Vol. 26, - № 2. - P. 139-142.

244. Way, W. I. A 1.3-^m 35-km fiber-optic microwave multicarrier transmission system for satellite earth stations / W.I. Way, R.S. Wolf, M. Krain // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1987. - Vol. 5, - № 9. - P. 1325-1332.

245. Way, W. I. Large signal nonlinear distortion prediction for a single-mode laser diode under microwave intensity modulation / W. I. Way // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 1987. - Vol. 5, - № 3. - P. 305-315.

246. Xue, M. Optical single-sideband modulation based on a dual-drive MZM and a 120° hybrid coupler / M. Xue, S. Pan, Y. Zhao // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2014. - Vol. 32, - № 19. - P. 3317-3323.

247. Yaegashi, H. Development of ultra-compact optical transceivers for IoT network utilizing silicon photonics technology / H.Yaegashi // OKI Technical Review. - 2017. -Vol. 84, - № 229. - P. 1-4.

248. Yang, S-M. M. Modern digital radio communication signals and systems / Sun-Moon M. Yang. - eBook.: Springer, 2018. - 663 p.

249. Zhang, X. SSBI cancellation method for IMDD-OFDM system with a single photodiode / X. Zhang, J. Li, Z. Li // Progress in Electromagnetics Research Symposium Proceedings, Guangzhou, China. - 2014. 25-28 Aug. - P. 2719-2722.

250. Zhao, C. BOTDA using channel estimation with direct-detection optical OFDM technique / C. Zhao, M. Tang, L. Wang, H. Wu, Z. Zhao, Y. Dang, J. Wu, S. Fu, D. Liu, PP. Shum // OSA Optics Express. - 2017. - Vol. 25, - № 11. - P. 12698-12709.

251. Zhou, Z. Long reach DWDM-PON with 12.5 GHz channel spacing based on comb source seeding / Z. Zhou, H. Nie // Optoelectronics Letters. - 2016. - Vol. 12, -№ 4. - P. 304-307.

252. Zyren, J. Overview of the 3GPP long term evolution physical layer / J. Zyren, W. McCoy // White Paper. Freescale Semiconductor. Inc. 2007. Document number: 3 GPPEVOLUTIONWP.

Фрагмент исходного кода имитационной программы модуляции излучения

ЛД сигналами формата 64/256-0АМ

{Определение центральных частот поднесущих с учетом коэффициента

пропорциональности}

Procedure FrequenciKoeff;

var kk:longword;

begin

for kk:=1 to NumberChannel do begin

Koeff[kk]:=(41.75+kk*8)/3 ; end; end;

{Генерация случайных фаз и случайных временных сдвигов сигналов} Procedure RandomParam; var kk:longword; begin

randomize;

for kk:=1 to NumberChannel do begin

Phase[kk]:=random(628)/100; RandPhase[kk]:=random(TimeBit); end; end;

(Генерация случайных L-уровневых сигналов) Procedure date1; var t:longword; begin

randomize; for t:=0 to N do begin

if t mod TimeBit =0 then begin

indx: =random(L); indy:=random(L); end; xx[t]:=indx; yy[t]:=indy;

end; end;

{Импульсный отклик ФНЧ на передаче} function q2(t,Shift:integer): single; var b2:single; begin b2:=0.2; begin

if abs(t-Shift)=TimeBit/(2*b2) then q2:=(pi/4)*(sin(pi/(2*b2))/(pi/(2*b2))) else if (t-Shift)=0 then q2:=1 else q2:=sin(pi*(t-Shift)*1/TimeBit)/(pi*(t-Shift)*

1/TimeBit)* (cos(b2*pi*(t-Shift)* 1/TimeBit)/(1-sqr(2*b2*(t-Shift)* 1/TimeBit))); end; end;

{Импульсный отклик ФНЧ на приеме} function q3(t,Shift:integer): single; .. .{совпадает с функцией q2}

{Результирующий импульсный отклик 3-х последовательных импульсов на передаче}

Procedure InputFiltrlQ; var t:longword; begin for t:=0 to N do begin

SummaI[t]:=m*(I[xx[1*(TimeBit div 2)]]*q2(t,TimeBit div 2)+ I[xx[3*(TimeBit div 2)]]*q2(t,3*(TimeBit div 2))+ l[xx[5*(TimeBit div 2)]]*q2(t,5*(TimeBit div 2))); SummaQ[t]:=m*(Q[yy[1*(TimeBit div 2)]]*q2(t,TimeBit div 2)+ Q[yy[3*(TimeBit div 2)]]*q2(t,3*(TimeBit div 2))+ Q[yy[5*(TimeBit div 2)]]*q2(t,5*(TimeBit div 2)));

end; end;

{Формирование группового суммарного многоканального сигнала и модуляция

излучения ЛД}

Procedure ConvertUP;

var t,kk:longword;

begin

for t:=0 to N do

begin

for kk:=1 to NumberChannel do begin

SummaSignal[t]:=SummaSignal[t]+ SummaI[t]*cos(2*pi*Koeff[kk]*(t-RandPhase[kk])*1/(TimeBit)+Phase[kk])+ SummaQ[t] *sin(2*pi*Koeff[kk]*(t-RandPhase[kk])*1/(TimeBit)+Phase[kk]); end;

if (AA <=1e-30)then begin

if (SummaSignal[t]<=-1) then SummaSignal[t]:=-1;

end

else

if (SummaSignal[t]+1)<0 then SummaSignal[t]:=-1+(SummaSignal[t]+1)+ AA/(SQRT(2*Pi)*Pi/2)*MyEXP2( -SQR(SummaSignal[t]+1 )/(SQRT(2*Pi)*SQR(AA)), 1) -(SummaSignal[t]+1)/2*( 1+ERF((SummaSignal[t]+1)/(AA*SQRT(2)))) else

SummaSignal[t]:=-1+(SummaSignal[t]+1)+ AA/(SQRT(2*Pi)*Pi/2)*MyEXP2( -SQR(SummaSignal[t]+1 )/(SQRT(2*Pi)*SQR(AA)), 1)

-(SummaSignal[t]+1)/2*( 1-ERF((SummaSignal[t]+1)/(AA*SQRT(2)))); end; end;

(Определение SNR) Procedure MakeDecision;

begin Noise:=0; Signal:=0; For t:=0 to N do begin

if t=TimeBit div 2 +TimeBit then begin

Noise:=Noise+(sqr(Summa1[t]-SummaI[t])+sqr(Summa2[t]--SummaQ[t])); Signal:=Signal+sqrt(sqr(summa1[t])+sqr(summa2[t])); end; end;

NoisePower:=Noise; SignalPower:=1;

Фрагмент исходного кода программы для оценки влияния нелинейной передаточной характеристики оптического модулятора на поднесущие

сигналы

{Формирование группового многоканального сигнала, состоящего из множества поднесущих}

function S(ttmp:extended): extended; var exttmp:extended;

indx:integer; begin

exttmp:=(-1/2);

for indx:=1 to points do

begin

exttmp:=exttmp+(Mi/(Pi))*SIN(2*Pi*F[indx]*ttmp+F i[indx])

end;

Result:=exttmp; end;

{Генерация поднесущих частот} Randomize;

For ind1:=1 to points do

if RndFazaBool then Fi[ind1]:=2*Pi*(Random-0.5) else Fi[ind1]:=0;

For ind1:=1 to points do F[ind1]:=diap*(F1MHz+(ind1-1)*deltaFMHz);

{Расчет спектрального разрешения} // Discret frequency Fd calc

NodMem:=NOD(F,points); {наибол.общ.делитель всех поднесущих} TN:=1/NodMem; {шаг временной оси}

M:=Round( Ln(TN*F[points]*pointperperiod)/Ln(2)+0.5 );{для БПФ} N:=Step2(M);

Fd:=1/TN; {шаг в частотной оси}

{Начальное обнуление} For ind1:=1 to NMax do begin

Spec[ind1]:=0; Faza[ind1]:=0; Sig1[ind1]:=0; Sig2[ind1]:=0; end;

{Расчет сетки частот в выходном спектре} FSpec[1]:=0; for ind1:=2 to N do begin

FSpec[ind1]:=FSpec[ind1-1]+Fd; end;

{Расчет входного сигнала} t:=0; dt:=TN/N; for ind1:=1 to N do begin S_t:=S(t);

{Модуляция группового сигнала внешним модулятором} Sig1[ind1]:=1+cos(Pi*S_t); Sig2[ind1]:=0; SigInp[ind1]:=Sig1[ind1]; t:=t+dt;

end;

{Перестановки для БПФ}

N2:=N div 2; N1:=N-1; ind2:=1;

for ind1:=1 to N1 do

begin

if ind1<ind2 then begin

exttmp:=Sig1[ind2]; Sig1[ind2]:=Sig1[ind1]; Sig1[ind1]:=exttmp; exttmp:=Sig2[ind2]; Sig2[ind2]:=Sig2[ind1]; Sig2[ind1]:=exttmp; end;

ind3:=N2;

while ind3<ind2 do

begin

ind2:=ind2-ind3; ind3:=ind3 div 2; end;

ind2:=ind2+ind3;

end; {Расчет БПФ} cc:=1;

for ind1:=1 to M do begin L1:=Step2(ind1); L2:=L1 div 2; U1:=1; U2:=0;

W1:=COS(Pi/L2); W2:=SIN(Pi/L2);

for ind2:=1 to L2 do begin

ind3:=ind2; while ind3<=N do begin

I1:=Ind3+L2;

T1:=Sig1[I1]*U1-Sig2[I1]*U2; T2:=Sig2[I1]*U1+Sig1[I1]*U2; Sig1[I1]:=Sig1[ind3]-T1; Sig2[I1]:=Sig2[ind3]-T2; Sig1[ind3]:=Sig1[ind3]+T1; Sig2[ind3] :=Sig2[ind3]+T2; ind3:=ind3+L1; end;

U3:=U1; U1:=U1*W1-U2*W2; U2:=U2*W1+U3*W2; end;

end;

{Расчет амплитуд и фаз в выходном спектре} for ind1:=1 to N do begin

exttmp:=SQRT( SQR(Sig1[ind1])+SQR(Sig2[ind1]) ); if ind1=1 then Spec[ind1]:=exttmp/N else Spec[ind1]:=2*exttmp/N; if Sig1[ind1]=0 then begin

if Sig2[ind1]>0 then Faza[ind1]:=Pi/2; if Sig2[ind1]<0 then Faza[ind1]:=-Pi/2; if Sig2[ind1]=0 then Faza[ind1]:=0; end else begin

if Sig2[ind1]=0 then begin

if Sig1[ind1]>=0 then Faza[ind1]:=0 else Faza[ind1]:=Pi;

end

else Faza[ind1]:=ArcTan( Sig2[ind1]/Sig1[ind1] ); end;

Faza[ind1]:=180*Faza[ind1]/Pi; end; end;

Определение оптимальных параметров фотоприемного устройства

Найдем оптимальное значение коэффициента лавинного умножения Мопт, при котором фототок может принимать минимальное значение для достижения требуемого SNR.

На приемной стороне SNR определяется:

= 1_т212м2__„ 1)

Приведем выражение (П.1) к функциональному виду F(M, I) =0 и, использовав метод дифференцирования неявной функции [108], найдем оптимальное значение коэффициента умножения Мопт и, подставляя последнее в исходное выражение (П.1), после некоторых преобразований получим /т^п.

р(м* /)=-п—(2+т т:,—1—быя,

F(M, I) = 0.

Вычислим производную неявной функции /:

/'(М) = = 0 => ^ = 0,Ф 0;

р, = 1 2ш2/2М-{/э2кв+2^/М(2+х)+М2/2(Д/М+ИМИ}Д/-М 2 {/э2кв+2д/М(2+х)+М2/2(Д/М+ИМИ}2Д/

-ш2/2М2{/э2кв+2^/М(2+х)+М2/2(Д/М+ИМИ}'-Д/

= 0,

2т2/2М/2квД/ + 4qm2I3M(3+x)Af - 2(2 + х)цт213М(3+х) = 0, 2ш2/2М/э2квЛ/ - 2хцт213М(3+х) = 0,

2т2/2МД/{/2кв - х^М(2+х) ■ /} = 0,

/2КВ - хЧМ(2+х)/ = 0,

1тт = (П2)

Из (П.2) следует, что для увеличения чувствительности фотоприемника необходимо минимизировать /т^п, что достигается уменьшением эквивалентного входного шумового тока или увеличением коэффициента умножения М, если

пд2

используется ЛФД. Например, при /2КВ = 100—, М =10, х = 0,9 минимальный фототок 1тЫ~1 мкА.

Очевидно, что существует оптимальное значение коэффициента умножения Мопт. Подставим (П.2) в (П.1) определим Мопт (при выводе формулы М, обозначим М):

опт

БЫИ = -

2

1А

-у-у» 2 ЭКВ

1 х2д2М(2+2х)

/2 +2^&4

х х2ц2М