Проаналізовано основні характеристики наявних оптичних комутаторів різних архітектур з урахуванням впливу блокувань, а також сучасні технології для їх реалізації у високошвидкісних волоконно-оптичних мережах, потенційні можливості, обмеження й особливості. Представлено математичну модель роботи оптичного комутатора в різних режимах завантаження. Запропоновано структурну реалізацію високопродуктивного оптоелектронного комутатора на SEED.

Розглянуто питання використання числового методу трансформації Фур'є для аналізу частотних характеристик динамічної трирівневої моделі напівпровідникового квантоворозмірного лазера. Запропоновано методику проведення числового експерименту з розрахунку передаточної характеристики моделі лазера. Даний метод придатний для моделювання активних систем волоконно-оптичної лінії зв'язку.

Рассмотрены вопросы использования численного метода трансформации Фурье для анализа частотных характеристик динамической трехуровневой модели полупроводникового квантоворазмерного лазера. Представлена методика проведения численного эксперимента по расчету передаточной характеристики модели лазера. Данная методика пригодна для использования при моделировании активных элементов волоконно-оптической линии связи.

The problem of the Fourier transformation numerical method using for the analysis of frequency characteristics of a three-level dynamic model of quantum well lasers are considered. The technique of realization of numerical experiment for transfer characteristics is described. Such method can be used for simulation of active elements of the fiber optic systems.

Побудовано математичний апарат для розрахунку статистики параметрів електромагнітних нелінійних хвиль, що розповсюджуються у нелінійних середовищах за наявності шумів. З'ясовано, що удосконалені теоретичні методи дозволяють моделювати такі дійсні фізичні процеси, як розповсюдження електромагнітних солітонних імпульсів у сучасних волоконно-оптичних лініях зв'язку. Встановлено, що шуми у лініях зв'язку мають достатньо малу інтенсивність, для дослідження впливу шумів на розповсюдження солітонів використано адіабатичну солітонну теорію збурень. За допомогою рівняння теорії збурень представлено рівняння Ланджевена, які описують еволюцію параметрів електромагнітних солітонів, одержано рівняння Фоккера - Планка для функцій густини ймовірності солітонних параметрів. Проаналізовано рівняння Фоккера - Планка, одержані для трьох видів електромагнітних імпульсів - скалярних, векторних і надкоротких солітонів. Рівняння Фоккера - Планка досліджено з використанням точних і наближених методів - методу ВКБ і гауссового наближення.

Сформульовано задачу оптимізації у загальному вигляді. Розглянуто критерії ВОЛЗ, варіанти побудови моделей ВОЛЗ із зазначенням переваг та недоліків кожного з варіантів.

Розроблено модель оптичної транспортної DWDN системи передачі інформації, що базується на побудові й аналізі ОКО-діаграми та дозволяє одержати характеристики якості функціонування для кожного спектрального каналу, залежно від його характеристик. Досліджено залежність максимальної швидкості передачі та довжини регенераційної ділянки за заданих коефіцієнтів бітової помилки. Проведено вимірювання диференціальної групової затримки сигналу в оптичних волокнах. На підставі одержаних результатів вимірювань створено підсистему моделювання поляризаційної модової дисперсії (ПМД). Удосконалено схему компенсації ПМД, що суттєво зменшує вплив даного виду дисперсії на параметри транспортних систем. Встановлено, що джиттер складається з детермінованої та випадкової складових. Розроблено спосіб мінімізації впливу джиттера шляхом часового зсуву точки прийняття рішень щодо прийняття біту. Наведено методи оптимізації параметрів і мінімізації впливу нелінійних ефектів, компенсації поляризаційної модової дисперсії та зменшення впливу джиттера, що дозволяють збільшити довжину регенераційної ділянки та швидкість передачі інформації, причому ефективність використання запропонованих рішень зростає зі збільшенням швидкості передачі, а це дозволяє досягти збільшення пропускної здатності системи.

Розглянуто та проаналізовано засоби обчислення потужності чотирихвильового змішування, що має місце у волоконно-оптичних лініях передачі. За допомогою наведених співвідношень обчислено потужність чотирихвильового змішування на стадії проектування.

Розглянуто часову еволюцію спектрально вузьких хвильових пакетів кінцевої амплітуди в нелінійній дисперсійній системі, яка описується рівнянням Клейна - Гордона з довільною поліноміальною нелінійністю. Застосовано новий метод теорії збурень, який дозволяє звести вихідне хвильове рівняння до модельного рівняння для обвідної хвильового пакета (нелінійне рівняння Шредінгера вищого порядку). Побудовано асимптотичне розвинення часової похідної за двома незалежними параметрами, які характеризують малість амплітуд і повільність їх змін у просторі. На відміну від інших методів теорії збурень (таких як метод багатьох масштабів), де ці 2 параметри не розрізняють, двопараметричний метод не призводить до появи вікових (секулярних) доданків. Результати роботи можна застосовувати у процесі дослідження поширення ультракоротких (фемтосекундних) імпульсів у мережах волокнисто-оптичного зв'язку, вивчення хвильових явищ на поверхні рідини, опису ленгмюрівських хвиль у гарячій плазмі.

Розв'язано задачу визначення напрямків збільшення швидкості передачі даних в системах синхронної цифрової ієрархії передачі SDH по волоконно-оптичним лініях зв'язку за допомогою солітонової мережі зв'язку. Здійснено аналіз фізичних умов розповсюдження сигналів.

Розглянуто властивості та особливості використання атмосферних оптичних ліній зв'язку. Розроблено конструкції приймально-передавальних вузлів, що формують вузькі діаграми спрямованості випромінювання під час використання напівпровідникових лазерів. Розроблено конструкції оптичних вузлів, які узгоджені з конструкціями передавальних та приймальних модулів і забезпечують юстировку каналів при розгортанні лінії зв'язку. Проаналізовано характеристики лінії з урахуванням впливу атмосфери та визначено параметри вузлів, які забезпечують дальність дії лінії зв'язку 1 км.

Рассмотрены оптические явления в световодах и быстрорасширяющиеся области их применения. Стимулом стремительного развития опто-волоконных систем явилась оптическая связь, позволившая в миллиарды раз увеличить объем информации, передаваемой по одной волоконной линии по сравнению с обычной электропроводной линией. Приведены результаты технологии изготовления ультрачистого оптического стекла, рассмотрен прогресс в создании лазерных источников излучения и скоростных систем регистрации оптических сигналов.

Рассмотрены особенности распространения электромагнитной энергии в оптическом волокне, а также возможности и основные пути обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа на волоконно-оптических линиях связи.

С помощью методов дискретно-временного численного моделирования исследованы характеристики времени задержки при параллельной коммутации пакетов с буферизацией в сетях Gigabit Ethernet.

Показано, що основним видом сучасної лінії передачі інформації, що відповідає насущним потребам за пропускною здатністю, є волоконно-оптична лінія (ВОЛП), в якій для забезпечення мінімальності внесених викривлень необхідне ущільнення-розущільнення даних. Проаналізовано перспективність використання для цих цілей інтегральних акустооптичних фільтрів із перебудуванням (ІАОФП) і методів зниження рівня бічних пелюсток їх частотної характеристики пропускання, основної причини, що обмежує використання ІАОФП у разі організації каналів зв'язку на базі ВОЛП.

Проаналізовано можливість використання лазерної указки для створення учбового макету бездротового каналу зв'язку.

Проанализировано качество функционирования оптических транспортных сетей (ОТС) связи на базе технологии спектрального разделения каналов, использующих передающий и приемный оптоэлектронные модули. На основании исследования предложен метод улучшения показателей волоконно-оптических систем передачи оптической информации и определены основные параметры эффективности и помехоустойчивости ОТС.

Розглянуто можливості використання ефекту чотирихвильового змішування для конверсії довжини хвилі оптичної несучої в системах передачі даних із мультиплексуванням по довжині хвилі. Таке перетворення дозволяє зменшити ймовірність конфліктів у вузлах комутації та збільшити тим самим загальну пропускну здатність оптичної мережі.

Рассмотрена задача контроля геометрических параметров каскадных волокон. Предложена методика определения местонахождения соединительной плоскости между различными участками волокон.

Запропоновано модель структури інтегрованої відомчої мережі зв'язку (ІВМЗ) на підставі об'єднання волоконно-оптичних мереж і мереж абонентського радіодоступу, що сприяє зручності користування, підвищенню пропускної спроможності, надійності, завадозахищеності мережі та забезпеченню мобільності швидкісних терміналів абонентів. Досліджено алгоритм доступу елементів загального користування в ІВМЗ з урахуванням двоетапної процедури обробки заявок з метою забезпечення можливості вибору необхідних розмірів об'ємів буферів пам'яті накопичувачів, продуктивності комутаторів і сталості процедури доступу в обох сегментах ІВМЗ. Розроблено алгоритм адаптивної обробки цифрових сигналів у процесі передачі за умов складної сигнальної обстановки.

Вперше на основі розвитку теорії методів математичного моделювання створено методику прогнозування тренду контрольованого параметра волоконно-оптичної лінії передавання (ВОЛП) або її елементів на базі інформації про поведінку цього параметра на етапах випробувань. Розроблено методику розрахунку та проектування показників надійності ВОЛП, в межах якої запропоновано: загальні вимоги щодо забезпечення експлуатаційних показників надійності ВОЛП, послідовності розрахунку та забезпечення норм показників надійності у проектуванні ВОЛП, спосіб забезпечення надійності ВОЛП за рахунок резервування ВОЛП на транспортну телекомунікаційну мережу зв'язку. Розроблено практичні рекомендації щодо мінімізації ризику пошкоджень ВОЛП у проектуванні, будівництві та технічній експлуатації.

Змодельовано оптичну транспортну систему на базі технології спектрального ущільнення каналів. Розроблено концептуальну та блочну модель оптичної транспортної системи, що дозволяє одержати залежність коефіцієнта бітової помилки від хроматичної та поляризаційної модової дисперсії та нелінійних ефектів.