RU62316U1 - OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents
OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU62316U1 RU62316U1 RU2006139917/22U RU2006139917U RU62316U1 RU 62316 U1 RU62316 U1 RU 62316U1 RU 2006139917/22 U RU2006139917/22 U RU 2006139917/22U RU 2006139917 U RU2006139917 U RU 2006139917U RU 62316 U1 RU62316 U1 RU 62316U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- information
- noise
- radiation
- signal
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к системам оптической связи и может быть использована в открытых линиях связи. Достигаемым техническим результатом является обеспечение возможности передачи информации как в цифровом, так и в аналоговом виде, повышение помехоустойчивости линии связи, обеспечение скрытности передачи информации и уменьшения влияния шумов фотоприемников на прием информационного сигнала. Это происходит за счет введения нелинейно-оптического элемента и лазера накачки, при этом система одновременно ведет передачу двух информационных оптических сигналов, их сравнение и устранение шумов и помех. 1 ил.The utility model relates to optical communication systems and can be used in open communication lines. Achievable technical result is the ability to transmit information in both digital and analog form, increasing the noise immunity of the communication line, ensuring the secrecy of information transmission and reducing the effect of noise of photodetectors on the reception of an information signal. This is due to the introduction of a nonlinear optical element and a pump laser, while the system simultaneously transmits two information optical signals, compares them and eliminates noise and interference. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к системам оптической связи и может быть использована в системах цифровой и аналоговой связи в открытых линиях связи.The utility model relates to optical communication systems and can be used in digital and analog communication systems in open communication lines.
Известна беспроводная дуплексная оптическая система связи, патент РФ №2178954, кл. Н 04 В 10/00 от 27.01.2002 г., содержащая два приемопередатчика, в состав которых входят по два пространственно разнесенных оптических передатчика, представляющих собой излучатели с модуляторами, и два пространственно разнесенных оптических приемника модулированного излучения. При этом выходы первого и второго оптических приемников каждого из указанных приемопередатчиков связаны с выходом соответствующего демодулятора через сумматор.Known wireless duplex optical communication system, RF patent No. 2178954, class. Н 04 В 10/00 of January 27, 2002, containing two transceivers, which include two spatially separated optical transmitters, which are emitters with modulators, and two spatially separated optical receivers of modulated radiation. The outputs of the first and second optical receivers of each of these transceivers are associated with the output of the corresponding demodulator through the adder.
Пространственный разнос оптических передатчиков и приемников на каждом пункте (конце) линии связи снижает вероятность сбоя связи при пересечении ее непрозрачными предметами.The spatial separation of the optical transmitters and receivers at each point (end) of the communication line reduces the likelihood of a communication failure when it is crossed by opaque objects.
Однако указанное пространственно разнесенное размещение оптических приемников и передатчиков не позволяет в полной мере ликвидировать влияние искусственных или естественных оптических помех, в частности атмосферных помех, поскольку излучение в дублирующих каналах связи проходит по раздельным путям и испытывает различные влияния флуктуации среды, например, атмосферы.However, the specified spatially spaced arrangement of optical receivers and transmitters does not fully eliminate the effect of artificial or natural optical interference, in particular atmospheric interference, since the radiation in the duplicate communication channels passes through separate paths and experiences various effects of fluctuations in the medium, for example, the atmosphere.
Известна также оптическая система связи (прототип), патент РФ №2121229, Кл. Н 04 В 10/00 от 27.10.1998 г. Система обеспечивает беспроводный обмен информацией и содержит передающую и приемную части, выполненные в виде оптического передатчика и оптического приемника.Also known is an optical communication system (prototype), RF patent No. 2121229, Cl. N 04 B 10/00 of 10/27/1998, the System provides a wireless exchange of information and contains transmitting and receiving parts, made in the form of an optical transmitter and an optical receiver.
Недостатками такой системы являются влияние аномалий среды и случайных или целенаправленных вносимых оптических помех на устойчивость и качество связи, при необходимости обеспечения высоких скоростей передачи информации, а также на дальность связи и невысокий срок службы при достаточно больших затратах на производство и эксплуатацию.The disadvantages of this system are the influence of environmental anomalies and random or deliberate introduced optical interference on the stability and quality of communication, if necessary, to ensure high transmission speeds of information, as well as on the communication range and low service life at a fairly high cost of production and operation.
К аномалиям среды связи, приводящим к ухудшению связи, относятся атмосферные явления, такие как туман, дождь, снег, флуктуации показателя преломления и коэффициента потерь оптического сигнала в воздушной или водной среде, влияющие на затухание или искажение сигналов в линии связи.Anomalies in the communication medium that lead to poor communication include atmospheric phenomena such as fog, rain, snow, fluctuations in the refractive index and loss factor of the optical signal in air or water, affecting the attenuation or distortion of signals in the communication line.
Целью полезной модели является обеспечение возможности передачи информации как в цифровом, так и в аналоговом виде, повышение помехозащищенности линии связи, обеспечение скрытности передачи информации и уменьшение влияния шумов фотоприемников на прием информационного сигнала.The purpose of the utility model is to provide the ability to transmit information in both digital and analog form, increase the noise immunity of the communication line, ensure the secrecy of information transmission and reduce the influence of noise of photodetectors on the reception of an information signal.
Поставленная цель достигается тем, что в систему оптической связи, состоящую из передающей и приемной части, выполненной в виде оптического передатчика и оптического приемника, а также беспроводной This goal is achieved by the fact that in the optical communication system, consisting of a transmitting and receiving part, made in the form of an optical transmitter and optical receiver, as well as wireless
оптической линии связи дополнительно введен нелинейный оптический элемент (кристалл) и лазер накачки, при этом оптический передатчик соединен с нелинейно-оптическим элементом, который соединен с лазером накачки, причем нелинейно-оптический элемент через беспроводную оптическую линию связи связан с сепаратором, который, в свою очередь, первым выходом соединен с первым фотоприемником, а вторым выходом - со вторым фотоприемником, при этом фотоприемники соединены с дифференциальным усилителем (корректором), который своим выходом соединен с оптическим приемником.an optical non-linear optical element (crystal) and a pump laser are additionally introduced, wherein the optical transmitter is connected to a non-linear optical element that is connected to a pump laser, the non-linear optical element being connected via a wireless optical communication line to a separator, which, in its in turn, the first output is connected to the first photodetector, and the second output is connected to the second photodetector, while the photodetectors are connected to a differential amplifier (corrector), which is connected by its output optical receiver.
На фиг. изображена блок-схема оптической системы связи. Она содержит:In FIG. shows a block diagram of an optical communication system. It contains:
1 - оптический передатчик, служит для сигнального излучения. Сигнальное излучение является информационным сигналом;1 - optical transmitter, used for signal radiation. Signal radiation is an information signal;
2 - нелинейный оптический элемент (кристалл), является нелинейно-оптическим волноводом или нелинейно-оптическим кристаллом;2 - a nonlinear optical element (crystal), is a nonlinear optical waveguide or nonlinear optical crystal;
3 - лазер накачки, служит для излучения накачки. Излучение накачки вводится в нелинейно-оптический элемент с целью обеспечения режима оптического переключения, при котором достигается величина дифференциального коэффициента усиления мощности оптического излучения, существенно превышающая единицу, но не искажается форма усиливаемого оптического сигнала, т.е. каждая из однонаправленной распределено связанной волны (ОРСВ) на выходе нелинейно-оптического элемента (НОЭ) соответствует информационному сигналу на входе;3 - pump laser, used to pump radiation. The pump radiation is introduced into the nonlinear optical element in order to provide an optical switching mode at which the differential power gain of the optical radiation is achieved, significantly exceeding unity, but the shape of the amplified optical signal is not distorted, i.e. each of the unidirectional distributed coupled waves (ORSV) at the output of the nonlinear optical element (NOE) corresponds to an information signal at the input;
4 - оптическую линию связи (ОЛС). ОЛС проходит сквозь воздушную среду;4 - optical communication line (OLS). OLS passes through the air;
5 - сепаратор, служит для разделения ОРСВ;5 - separator, serves to separate ORSV;
6, 7 - первый и второй фотоприемники;6, 7 - the first and second photodetectors;
8 - дифференциальный усилитель, производит вычитание сигналов, поступающих на его вход в противофазе;8 - differential amplifier, subtracts the signals received at its input in antiphase;
9 - оптический приемник, служит для приема информационного сигнала.9 - optical receiver, is used to receive an information signal.
Система одновременно ведет передачу двух информационных оптических сигналов, прием этих сигналов, их сравнение и устранение шумов и помех. Информационные оптические сигналы формируются на выходе нелинейно-оптического элемента 2 путем подачи одного оптического излучения на вход этого нелинейно-оптического элемента 2 и изменения входной мощности, или фазы, или частоты одного оптического излучения, подаваемого на вход нелинейно-оптического элемента 2. Параметры нелинейно-оптического элемента 2 и оптического излучения, подаваемого на вход нелинейно-оптического элемента 2, выбраны таким образом, чтобы обеспечить оптическую распределенную связь между двумя распространяющимися в нелинейно-оптическом элементе 2 однонаправленными распределено-связанными волнами и оптическое переключение между указанными волнами на выходе нелинейно-оптического элемента 2. Каждая из этих волн на выходе элемента 2 соответствует информационному каналу. Шумы и помехи устранены путем подачи каждой из распределенных волн на свой фотоприемник 6 или 7. Электрические сигналы с фотоприемников поступают на дифференциальный усилитель 8, The system simultaneously transmits two optical information signals, receives these signals, compares them and eliminates noise and interference. Information optical signals are generated at the output of the nonlinear optical element 2 by supplying one optical radiation to the input of this nonlinear optical element 2 and changing the input power, or phase, or frequency of one optical radiation supplied to the input of the nonlinear optical element 2. Parameters of the nonlinear the optical element 2 and the optical radiation supplied to the input of the nonlinear optical element 2 are selected in such a way as to provide optical distributed communication between the two propagating a nonlinear optical element 2 of the unidirectional distributed-coupled waves and optical waves switching between said output nonlinear optical element 2. Each of these waves on the output member 2 corresponds to the information channel. Noise and interference are eliminated by supplying each of the distributed waves to its own photodetector 6 or 7. Electrical signals from the photodetectors are fed to a differential amplifier 8,
который выделяет совпадающую часть зависимости амплитуды электрических сигналов от времени.which highlights the coinciding part of the dependence of the amplitude of the electrical signals on time.
Заявляемая система может работать и при введении в нелинейно-оптический элемент 2 одного излучения, представляющего собой информационный оптический сигнал, средняя интенсивность которого выше пороговой, определяемой из условия превышения дифференциальным коэффициентом усиления значения 1,1.The inventive system can operate when one radiation is introduced into the nonlinear optical element 2, which is an information optical signal, the average intensity of which is higher than the threshold, determined from the condition that the differential gain exceeds 1.1.
Работа системы может осуществляться и при введении в элемент 2 постоянного по интенсивности излучения, при этом информационный канал представляет собой или электрический сигнал, создающий электрическое поле, приложенное к элементу, или акустический сигнал, создающий акустическое поле, или механическое воздействие, приложенное к элементу 2.The system can also be operated by introducing a constant in intensity radiation into element 2, while the information channel is either an electric signal that creates an electric field applied to the element, or an acoustic signal that creates an acoustic field, or a mechanical effect applied to element 2.
Например, информационный электрический сигнал может модулировать параметры элемента 2 (коэффициент распределенной связи волн и разность эффективных показателей преломления ОРСВ) за счет электрооптического эффекта, что позволяет модулировать (в соответствии с передаваемой информацией) излучение постоянной мощности, подаваемое на вход элемента 2.For example, an informational electric signal can modulate the parameters of element 2 (the coefficient of distributed wave coupling and the difference between the effective refractive indices of the OCRS) due to the electro-optical effect, which allows modulating (in accordance with the transmitted information) radiation of constant power supplied to the input of element 2.
Аналогично, акустический сигнал может модулировать параметры элемента 2 (коэффициент распределенной связи волн и разность эффективных показателей преломления ОРСВ) за счет акустооптического эффекта; механическое воздействие также может изменять параметры элемента 2.Similarly, an acoustic signal can modulate the parameters of element 2 (the coefficient of distributed wave coupling and the difference between the effective refractive indices of the ODSW) due to the acousto-optical effect; mechanical stress can also change the parameters of element 2.
Это позволяет модулировать (в соответствии с передаваемой информацией) излучение постоянной мощности, подаваемое на вход элемента 2.This allows you to modulate (in accordance with the transmitted information) radiation of constant power supplied to the input of element 2.
После выхода излучения из элемента 2 и его прохода сквозь воздушную среду перед фотоприемниками требуется разделение ОРСВ. Это разделение достигается с помощью разделителя (сепаратор 5) указанных волн. Сепаратор 5 представляет собой разделитель волн различных поляризаций (двояко преломляющие призмы, поляриоиды, направленные ответвители и т.д.) или частот (дисперсионный элемент: направоленный ответвитель, призма, дифракционная решетка).After the radiation leaves the element 2 and passes through the air in front of the photodetectors, separation of the ODSV is required. This separation is achieved using a separator (separator 5) of these waves. The separator 5 is a separator of waves of various polarizations (birefringent prisms, polaroids, directional couplers, etc.) or frequencies (dispersion element: directional coupler, prism, diffraction grating).
Работа системы.System operation.
На вход нелинейно-оптического элемента 2 из оптического передатчика 1 подается оптическое излучение, переменное по интенсивности, фазе или частоте, несущее полезную информацию, либо переменное по интенсивности, фазе или частоте, несущее полезную информацию оптического излученитя (сигнальное) и излучение накачки от лазера 3.At the input of the nonlinear optical element 2 from the optical transmitter 1, optical radiation is supplied, variable in intensity, phase or frequency, carrying useful information, or variable in intensity, phase or frequency, carrying useful information of optical radiation (signal) and pump radiation from laser 3 .
В элементе 2 происходит переключение между ОРСВ. После прохождения открытой линии связи 4 эти ОРСВ разделяются сепаратором 5. Разделенные ОРСВ поступают каждая на свой фотоприемник 6, 7, с выходов которых электрические сигналы (соответствующие исходному информационному сигналу) поступают на дифференциальный усилитель или корректор 8. Дифференциальный усилитель производит вычитание сигналов, поступающих на его вход в противофазе. Коррелятор, представляющий собой In element 2, there is a switch between OCRS. After passing through the open communication line 4, these ODSVs are separated by a separator 5. The separated ODSVs are each fed to their photodetector 6, 7, from the outputs of which electrical signals (corresponding to the initial information signal) are fed to a differential amplifier or corrector 8. The differential amplifier subtracts the signals received at his entrance is in antiphase. Correlator representing
электрический блок, путем анализа поступающих на его вход сигналов выделяет их общую часть. И при вычитании сигналов и при выделении их общей части происходит очистка полезного сигнала от шумов и помех. Таким образом, на выходе дифференциального усилителя 8 или коррелятора формируется сигнал, соответствующий исходному информационному сигналу, очищенный от шумов и помех.An electrical unit, by analyzing the signals arriving at its input, selects their common part. And when subtracting the signals and when highlighting their common part, the useful signal is cleared of noise and interference. Thus, the output of the differential amplifier 8 or the correlator generates a signal corresponding to the original information signal, cleared of noise and interference.
Заявленная система обеспечивает возможность передачи информации как в цифровом, так и в аналоговом виде в открытых оптических линиях связи, повышение помехозащищенности линии связи и отношения сигнал/шум, скрытность передачи информации, а также исключение или уменьшение влияния шумов фотоприемников на прием информационного сигнала.The claimed system provides the ability to transmit information in both digital and analog form in open optical communication lines, increasing the noise immunity of the communication line and signal / noise ratio, secrecy of information transmission, as well as eliminating or reducing the effect of noise of photodetectors on the reception of an information signal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006139917/22U RU62316U1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006139917/22U RU62316U1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU62316U1 true RU62316U1 (en) | 2007-03-27 |
Family
ID=37999707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006139917/22U RU62316U1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU62316U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538449C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-10 | Научно-исследовательский институт (оперативно-стратегических исследований строительства ВМФ) Федерального государственного казенного военного образовательного учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота" | Method of increasing range of high-speed open optical links with underwater facilities |
RU2797656C2 (en) * | 2019-02-06 | 2023-06-07 | Атточрон, Ллс | Method and device for communication in an absorbing medium using a laser with ultrashort pulses |
US11777610B2 (en) | 2018-02-07 | 2023-10-03 | Attochron, Llc | Method and apparatus for ultra-short pulsed laser communication through a lossy medium |
-
2006
- 2006-11-10 RU RU2006139917/22U patent/RU62316U1/en active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538449C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-10 | Научно-исследовательский институт (оперативно-стратегических исследований строительства ВМФ) Федерального государственного казенного военного образовательного учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота" | Method of increasing range of high-speed open optical links with underwater facilities |
US11777610B2 (en) | 2018-02-07 | 2023-10-03 | Attochron, Llc | Method and apparatus for ultra-short pulsed laser communication through a lossy medium |
RU2797656C2 (en) * | 2019-02-06 | 2023-06-07 | Атточрон, Ллс | Method and device for communication in an absorbing medium using a laser with ultrashort pulses |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2403168A1 (en) | Communication transmission system with optically aided digital signal processing dispersion compensation | |
CN108631872B (en) | Communication device and method | |
AU4601701A (en) | Radiation power equalizer | |
CN100578973C (en) | Wavelength division multiplexing optical transmission system and wavelength division multiplexing optical transmission method | |
CN102064890B (en) | Ultra-long single span optical transmission method based on polarization multiplexing push-pull modulation encoding | |
WO2008111034A1 (en) | An optical communication system | |
CN105612701A (en) | System and method using spectral shaping and expanded channel spacing | |
CN105830366B (en) | Wave division multiplexing transmission system | |
CN103117812A (en) | Regenerator suitable for wavelength division multiplex-differential phase shift keying (WDM-DPSK) optical signals | |
EP0615356A1 (en) | Technique for reducing nonlinear signal degradation and fading in a long optical transmission system | |
CN114866142A (en) | Dense wavelength division multiplexing free space optical communication system and method adopting bipolar coding | |
RU62316U1 (en) | OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM | |
US20080112706A1 (en) | Optical receiving apparatus and optical communication system using same | |
EP1482662A1 (en) | System and method for alternate mark inversion and duobinary optical transmission | |
EP3270529B1 (en) | Optical transmission assembly | |
JPH08125605A (en) | Optical signal transmitter and optical communication system using it | |
CN114189288B (en) | Light signal intensity modulation characteristic blanking device and method | |
KR100977921B1 (en) | Optical transmission system | |
RU2246177C2 (en) | Data transfer method for optical communication system (alternatives) | |
JP2011114852A (en) | Optical receiver and optical fiber transmission system | |
CN109347561A (en) | A kind of low power high speed rate Dispersion Flattened Fiber Transmission system | |
US20090290827A1 (en) | Nonlinear optical loop mirrors | |
US10114185B2 (en) | Submarine optical fiber communications architectures | |
JPH04191709A (en) | Optical transmission method and its system | |
Ehsan et al. | Design and Implementation of Hybrid Medium DP-DQPSK DWDM ROF Transmission System for Different Weather Conditions. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20061110 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20080420 |
|
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20121220 |