Защищенный сегмент RoF субтерагерцового диапазона с независимой оптической модуляцией частотных свойств радиоканала и параметра управления фазированной антенной решеткой
Виноградова И.Л., Мешков И.К., Грахова Е.П., Султанов А.Х., Багманов В.Х. Воронкова А.В., Гизатулин А.Р.

Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, Россия

Аннотация:
Предложены принципы построения защищённого сегмента RoF в субтерагерцовом диапазоне частот, обеспечивающего независимую оптическую модуляцию частотными свойствами радиоканала и параметром управления фазированной антенной решётки. Предложена схема построения сегмента RoF для W-диапазона. Получены результаты режима совместной передачи двух мод, одна из которых является поляризованной, режима управления частотными свойствами радиоканала, режима формирования сигнала со спиральным фронтом, режима передачи модулированного оптического сигнала совместно с поляризованным сигналом со спиральным фронтом. Проведено моделирование сигналов с заданным спин-орбитальным состоянием на основе гамильтонова подхода. Представлены результаты расчёта фазово-амплитудного фильтра.

Ключевые слова:
Radio-over-Fiber, субтерагерцовый W-диапазон, фазированная антенная решетка, пространственный модулятор света, волоконно-оптические системы передачи, дифракционный оптический элемент.

Цитирование:
Виноградова, И.Л.
Защищённый сегмент RoF субтерагерцового диапазона с независимой оптической модуляцией частотных свойств радиоканала и параметра управления фазированной антенной решёткой / И.Л. Виноградова, И.К. Мешков, Е.П. Грахова, А.Х. Султанов, В.Х. Багманов, А.В. Воронкова, А.Р. Гизатулин // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 5. – С. 786-799. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-5-786-799.

Литература:

  1. Rommel, S. 15Gbit/s duobinary transmission over a W-band radio-over-fiber link / S. Rommel, J.J.V. Olmos, I.T. Monroy // 2016 Advances in Wireless and Optical Communications (RTUWO). – 2016. – P. 197-200. – DOI: 10.1109/RTUWO.2016.7821883.
  2. Chorchos, L. Reconfigurable radio access unit for DWDM to W-band wireless conversion / L. Chorchos, S. Rommel, J.P. Turkiewicz, I.T. Monroy, J.J.V. Olmos // IEEE Photonics Technology Letters. – 2017. – Vol. 29, Issue 6. – P. 489-492. – DOI: 10.1109/LPT.2017.2656894.
  3. Chorchos, L. W-band real-time transmission utilizing a reconfigurable RAU for NG-PON networks / L. Chorchos, J.P. Turkiewicz, S. Rommel, I.T. Monroy, J.J.V. Olmos, S. Spolitis // 2016 Advances in Wireless and Optical Communications (RTUWO). – 2016. – P. 66-69. – DOI: 10.1109/RTUWO.2016.7821857.
  4. Rommel, S. Channel characterization for high-speed W-band wireless communication links / S. Rommel, L.C.P. Caval­cante, J.J.V. Olmos, I.T. Monroy, A.G. Quintero // 2015 Opto-Electronics and Communications Conference (OECC). – 2015. – P. 1-3. – DOI: 10.1109/OECC.2015.7340310.
  5. Rommel, S. Outdoor W-band hybrid photonic wireless link based on an optical SFP+ module / S. Rommel, L. Chorchos, E.P. Grakhova, A.Kh. Sultanov, J.P. Turkiewicz, J.J.V. Olmos, I.T. Monroy // IEEE Photonics Technology Letters. – 2016. – Vol. 28, Issue 21. – P. 2303-2306. – DOI: 10.1109/LPT.2016.2592326.
  6. Rommel, S. Millimeter wave hybrid photonic wireless links for high-speed wireless access and mobile fronthaul. – Ph.D. thesis. – Technical University of Denmark, 2017. – 212 p.
  7. Recommendation ITU-R SM.1045-1. Frequency tolerance of transmitters [Electronical Resource]. – 1997. – URL: https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/sm/R-REC-SM.1045-1-199707-I!!PDF-E.pdf (request date 10.08.2018).
  8. Salazar, A.R. Convergence of photonics and electronics for terahertz wireless communications / A.R. Salazar, S. Rom­mel, E. Anufriyev, J.J.V. Olmos, I.T. Monroy // 2016 21st European Conference on Network and Optical Communications (NOC). – 2016. – P. 1-2. – DOI: 10.1109/NOC.2016.7507005.
  9. Report ITU-R F.2323-0. Fixed service use and future trends [Electronical Resource]. – 2014. – URL: https://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-F.2323-2014-PDF-E.pdf (request date 10.08.2018).
  10. Rommel, S. 225m outdoor W-band radio-over-fiber link using an optical SFP+ module / S. Rommel, S. Rodriguez, L. Chorchos, E.P. Grakhova, A.Kh. Sultanov, J.P. Turkiewicz, J.J.V. Olmos, I.T. Monroy // Optical Fiber Communications Conference and Exhibition. – 2016. – Th2A.16. – DOI: 10.1364/OFC.2016.Th2A.16.
  11. Mao, F. Orbital angular momentum radiation from circular patches / F. Mao, T. Li, Y. Shao, J. Yang, M. Huang // Progress in Electromagnetics Research Letters. – 2016. – Vol. 61. – P. 13-18. – DOI: 10.2528/PIERL16012604.
  12. Любопытов, В.С. Математическая модель полностью оптической системы детектирования параметров распространения мод в оптическом волокне при маломодовом режиме для адаптивной компенсации смешения мод / В.С. Любопытов, А.З. Тлявлин, А.Х. Султанов, В.Х. Багманов, С.Н. Хонина, С.В. Карпеев, Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика. – 2013. – Т. 37, № 3. – С. 352-359.
  13. Khonina, S.N. Encoded binary diffractive element to form hyper-geometric laser beams / S.N. Khonina, S.A. Balalayev, R.V. Skidanov, V.V. Kotlyar, B. Päivänranta, J. Turunen // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. – 2009. – Vol. 11, Issue 6. – 065702. – DOI: 10.1088/1464-4258/11/6/065702.
  14. Berezny, A.E. Computer-generated holographic optical elements produced by photo-lithography / A.E. Berezny, S.V. Karpeev, G.V. Uspleniev // Optics and Lasers in Engineering. – 1991. – Vol. 15, Issue 5. – P. 331-340. – DOI: 10.1016/0143-8166(91)90020-T.
  15. Khonina, S.N. Generating inhomogeneously polarized higher-order laser beams by use of diffractive optical elements / S.N. Khonina, S.V. Karpeev // Journal of the Optical Society of America A. – 2011. – Vol. 28, Issue 10. – P. 2115-2123. – DOI: 10.1364/JOSAA.28.002115.
  16. Бурдин, В.А. Оптоволоконное устройство для разделения мод / В.А. Бурдин, А.В. Бурдин, О.Г. Морозов, А.А. Кузнецов, А.М. Юдаков // IV Международная конференция и молодёжная школа «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2018). – 2018. – С. 251-258.
  17. Убайдуллаев, Р.Р. Волоконно-оптические сети. 8.9. AON с коммутацией каналов [Электронный ресурс] / Р.Р. Убайдуллаев. – URL: https://studfiles.net/preview/1095663/page:78/ (дата обращения 11.08.2018).
  18. Mukherjee, B. Optical communication networks / B. Mukherjee. – New York: McGraw-Hill, 2005. – 576 p.
  19. Abraha, S.T. Impulse radio ultra wideband over fiber techniques for broadband in-building network application. – Ph.D. thesis. – Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, 2012. – 205 p.
  20. Derickson, D. Fiber optic test and measurement / D. Derickson. – New Jersey: Prentice Hall, 1998. – 642 p. – ISBN: 978-0-13-534330-2.
  21. Ерохин, Г.А. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн / Г.А. Ерохин, О.В. Чернышев, Н.Д. Козырев; под ред. Г.А. Ерохина. – М.: Радио и связь, 2009. – 352 с.
  22. Васильев, С.А. Волоконные решётки показателя преломления и их применения / С.А. Васильев, О.И. Медвед­ков, И.Г. Королев, А.С. Божков, А.С. Курков, Е.М. Дианов // Квантовая электроника. – 2005. – Т. 35, № 12. – С. 1085-1103.
  23. Khonina, S.N. Self-reproduction of multimode laser fields in weakly guiding stepped-index fibers / S.N. Khonina, S.G. Volotovsky // Optical Memory & Neural Networks (Information Optics). – 2007. – Vol. 16, Issue 3. – P. 167-177. – DOI: 10.3103/S1060992X07030071.
  24. Харитонов, С.И. Преобразование конической волны с круговой поляризацией в вихревой цилиндрически поляризованный пучок в металлическом волноводе / С.И. Харитонов, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 2. – С. 197-211. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-2-197-211.
  25. Khonina, S.N. Propagation of laser vortex beams in a parabolic optical fiber / S.N. Khonina, A.S. Striletz, A.A. Kovalev, V.V. Kotlyar // Proceedings of SPIE. – 2010. – Vol. 7523. – 75230B (12 p.). – DOI: 10.1117/12.854883.
  26. Khonina, S.N. Optical vortices in a fiber: mode division multiplexing and multimode self-imaging / S.N. Khonina, N.L. Kazanskiy, V.A. Soifer. – In: Recent progress in optical fiber research / ed. by M. Yasin, S.W. Harun, H. Arof. – Croatia: INTECH, 2012. – Chapter 15. – P. 327-352. – DOI: 10.5772/28067.
  27. Bagmanov, V.Kh. Spinor-based approach on wave processes in optical fiber / V.Kh. Bagmanov, A.Kh. Sultanov // Proceedings of SPIE. – 2017. – Vol. 10342. – 103420C. – DOI: 10.1117/12.2270701.
  28. Landau, L.D. Quantum mechanics: Non-relativistic theory / L.D. Landau, E.M. Lifshitz. – 3rd ed. – Oxford: Pergamon Press, 1971. – Vol. 3. – 616 p. – ISBN: 978-0-08-020940-1.
  29. Андреева, К.В. Расчёт экструдированных преломляющих оптических элементов, формирующих заданные распределения интенсивности / К.В. Андреева, Е.С. Андреев, М.А. Моисеев, С.В. Кравченко, Е.В. Бызов, Л.Л. Досколович // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 6. – С. 812-819. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-812-819.
  30. Карпеев, С.В. Исследование влияния широкополосного излучения на распределение интенсивности, формируемое дифракционным оптическим элементом / С.В. Карпеев, С.В. Алфёров, С.Н. Хонина, С.И. Кудряшов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 689-694.
  31. Андрианова, А.В. Подход к получению 3D-наноструктурного стеклокерамичесого материала на основе интенсивной пластической деформации / А.В. Андрианова, И.Л. Виноградова, А.Х. Султанов, И.К. Мешков, Г.И. Абдрахманова, Е.П. Грахова, А.А. Ишмияров, Л.З. Янтилина // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 4. – С. 489-500. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-4-489-500.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20