tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2019-5-1-15-24tuzsut-55Research ArticleСтатьиСВОЙСТВА ВРЕМЕННЫХ ОПТИЧЕСКИХ СОЛИТОНОВ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ. ЧАСТЬ 4Properties of Temporary Optical Solitons in Optical Fibers and the Possibility of their Use in Telecommunications. Part 4АндрееваЕ. И.AndreevaE. ..noemail@neicon.ruБылинаМ. С.BylinaM. ..BylinaMaria@mail.ruГлаголевС. Ф.GlagolevS. ..noemail@neicon.ruДоценкоС. Э.DotsenkoS. ..noemail@neicon.ruЧаймардановП. А.ChaimardanovP. ..noemail@neicon.ruСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation201907042021511524Copyright © Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Доценко С.Э., Чаймарданов П.А., 20212021Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Доценко С.Э., Чаймарданов П.А.Andreeva E..., Bylina M..., Glagolev S..., Dotsenko S..., Chaimardanov P...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/55

В четвертой части работы выполнено теоретическое исследование процессов распространения импульсов, имеющих форму функций Гаусса и гиперболического секанса, по одномодовым оптическим волокнам с чередующимися знаками дисперсии групповых скоростей и с учетом потерь. Выявлены принципиальные неточности в широко используемых выражениях для описания процессов распространения гауссовских импульсов по оптическим волокнам и предложены уточненные аналитические выражения. Проведено моделирование волоконно-оптических систем связи со скоростями 10 и 40 Гбит/с с использованием программ OptiSystem и AltPhotonic Simulation Tool. Исследовано влияние величины чирпинга на качество связи. Выполнено сравнение волоконно-оптических систем связи, использующих сосредоточенные и распределенные оптические усилители. Предложены инженерные формулы и рекомендации для проектирования квазисолитонных волоконно-оптических систем связи.

In the fourth part of the paper, a theoretical study of the processes of propagation of pulses having the form of Gaussian functions and hyperbolic secant on a single-mode optical fibers with alternating signs of group velocity dispersions and taking into account losses was performed. Fundamental inaccuracies in widely used expressions to describe the processes of propagation of Gaussian pulses through optical fibers are revealed and refined analytical expressions are proposed. The paper contains a simulation of optical fiber communication systems at speeds of 10 and 40 Gbit/s using the OptiSystem and AltPhotonic Simulation Tool programs. The influence of the chirping value on the quality of communication is investigated. A comparison of fiber-optic communication systems using concentrated and distributed optical amplifiers is performed. Engineering formulas and recommendations for designing quasi-soliton optical fiber communication systems are proposed.

оптические солитоныодномодовое оптическое волокноволоконно-оптическая система связидисперсия групповых скоростейфазовая самомодуляциячирпингоптическое усилениесолитоны с управляемой дисперсиеймоделированиеQ-факторoptical solitontemporary optical solitonsingle-mode optical fiberoptical fiber communication systemgroup velocity dispersionself-phase modulationchirpingQ-factoroptical amplificationsolitons with a controlled dispersionsimulationReferencesАндреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Чаймарданов П.А. Свойства временных оптических солитонов в оптических волокнах и возможность их использования в телекоммуникациях. Часть 1 // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 1. С. 5-12. DOI:10.31854/1813-324X-2018-1-5-12Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Чаймарданов П.А. Свойства временных оптических солитонов в оптических волокнах и возможность их использования в телекоммуникациях. Часть 1 // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 1. С. 5-12. DOI:10.31854/1813-324X-2018-1-5-12Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Чаймарданов П.А. Свойства временных оптических солитонов в оптических волокнах и возможность их использования в телекоммуникациях. Часть 2 // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 2. С. 26-35. DOI:10.31854/1813-324X-2018-2-26-35Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Чаймарданов П.А. Свойства временных оптических солитонов в оптических волокнах и возможность их использования в телекоммуникациях. Часть 2 // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 2. С. 26-35. DOI:10.31854/1813-324X-2018-2-26-35Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Доценко С.Э., Чаймарданов П.А. Свойства временных оптических солитонов в оптических волокнах и возможность их использования в телекоммуникациях. Часть 3 // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 3. С. 5-16. DOI:10.31854/1813-324X-2018-4-3-5-16Андреева Е.И., Былина М.С., Глаголев С.Ф., Доценко С.Э., Чаймарданов П.А. Свойства временных оптических солитонов в оптических волокнах и возможность их использования в телекоммуникациях. Часть 3 // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 3. С. 5-16. DOI:10.31854/1813-324X-2018-4-3-5-16Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996. 323 с.Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996. 323 с.Кившарь Ю.С., Агравал Г.П. Оптические солитоны. От волоконных световодов до фотонных кристаллов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 648 с.Кившарь Ю.С., Агравал Г.П. Оптические солитоны. От волоконных световодов до фотонных кристаллов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 648 с.User’s Reference // Optical Communication System Design Software (OptiSystem). Optiwave. 2014.User’s Reference // Optical Communication System Design Software (OptiSystem). Optiwave. 2014.Чаймарданов П.А. Разработка программного обеспечения для компьютерного моделирования волоконно-оптических систем передачи // VII Международная конференция по фотонике и информационной оптике (Москва, 24-26 января 2018) : сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2018. С. 338-339.Чаймарданов П.А. Разработка программного обеспечения для компьютерного моделирования волоконно-оптических систем передачи // VII Международная конференция по фотонике и информационной оптике (Москва, 24-26 января 2018) : сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2018. С. 338-339.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.