Сети и системы связи

В процессе эксперим. исследований было проведено сравнение мех. характеристик 2-х образцов оптических волокон от разных производителей, подвергшихся в процессе обработки окрашиванию под воздействием УФ-излучения, с характеристиками 3-го образца, выбранного в качестве рекомендованного. Мех. характеристики оценивались по напряжению разрыва, усилию для снятия оболочки и усилию отрыва и коррелировались с физ.-хим. свойствами покрытий оптических волокон. Приведены результаты оценки полученных данных.

Предложен способ изготовления оптических элементов на основе Si в SiNx мембранах. Эти устройства предназначены для передачи излучения видимого и ИК диапазонов и м. б. использована для различных типов оптических элементов, таких как дифракционные решетки, линзы, дифракционные оптические элементы и т. д. Разработанные структуры предназначены для изготовления оптических передающих элементов. Т. к. процесс изготовления основан на технологии микромех. обработки кремния, такие элементы м. б. легко встроены в др. активные оптические компоненты микрооптоэл.-мех. систем.

Исследованы модальные характеристики двулучепреломления волокна из фотонного кристалла с градиентным показателем преломления и близкой к эллипсу сердцевиной с точки зрения перспективности применения для приложений с высоким двулучепреломлением. Анализ основан на полувекторном алгоритме конвергенции поля, объединенном с методом коррекции возмущений расчета мод. Предложенный подход точен, прост в реализации и быстрее, чем любой из существующих методов.

Приведены результаты исследования характеристик тонких пленок дезоксирибонуклеиновой кислоты, которые используются в составе модуляторов и коммутаторов с высоким быстродействием в системах оптической связи. Характеристики тонких пленок данного материала определялись посредством сравнение параметров линии передачи с подложками из MgO при наличии и отсутствии покрытий в виде тонких пленок дезоксирибонуклеиновой кислоты. Приведены результаты измерений вносимых потерь диэл. пост, тангенса, угла потерь.

Предложена геометрическая интерпретация поляризационной дисперсии мод 2-го порядка в оптическом волокне. Рассмотрена хроматическая дисперсия с поляризационной и деполяризационной зависимостью как части поляризационной дисперсии мод 2-го порядка. Результаты проведенных исследований м. б. использованы для решения проблемы максимизации поляризационной дисперсии мод 2-го порядка с целью построения эмуляторов поляризационной дисперсии мод и программируемых источников такой дисперсии. Выведены аналитические формулы для поляризационной дисперсии мод 2-го порядка, хроматической дисперсией с поляризационной и деполяризационной зависимостью для эмуляторов.

Показана возможность практической реализации производства оптических приборов без юстировки. Приводится теор. обоснование компьютерного расчета допусков, при котором достигаются полная взаимозаменяемость структурных элементов конструкции оптического прибора и создается возможность минимизации операций юстировки при сборке. Рассматривается алгоритм технологии сборки оптических приборов с автоматической юстировкой.

Подтверждается, что числовая апертура является ключевым фактором в связи мод и что создание высокой числовой апертуры является жизнеспособным решением для уменьшения связи мод в градиентном пластмассовом оптическом волокне. Предложен новый профиль градиентного показателя преломления для такого волокна, когда вводится только малая группа мод (условий ограниченного ввода). Экспериментально и теоретически исследованы преимущества нового профиля. Показано, что широкополосные характеристики волокна с новым профилем показателя преломления в условиях ограниченного ввода сохраняются даже при изгибании.

Основанная на анализе поляризации и свойств утечки в фотонно-кристал. волокнах с прямоугольной решеткой, разработана технология, которая позволяет улучшить свойства волокон путем введения легированной сердцевины. Исследовано влияние на профили моды сердцевины из чистого кварца, кварцевой сердцевины с малым воздушным отверстием и сердцевины из легированного кварца. Дано объяснение влиянию уровня легирования на двулучепреломление и потери, вызванные утечками, волокон.

Рассматриваются вопросы построения системы управления качеством оптоволоконного модуля, анализируются известные статистические и интеллектуальные модели управления. Приведено формализованное описание структуры модели управления качеством производства оптоволоконного модуля на основе аппарата нечеткой логики, представлено описание функционального взаимодействия подсистем технологической системы. Дано описание методики построения нечеткой ситуационной сети модели управления, для вершин которой сформулирован алгоритм идентификации ситуации и выработки управляющего решения. Приведено описание программных средств моделирования системы управления качеством.

В наст. время устойчивый интерес имеют оптические волокна, легированные эрбием, германием, редкоземельными элементами. Легирование заготовок для таких волокон проходит успешней при дополнительном использовании Al[2]O[3]. Однако, отмечается, возникает проблема, связанная с образованием пузырьков. Предлагаются варианты значительного подавления данного эффекта. Предложения затрагивают конструкцию тигля, температурный режим нагрева и охлаждения, оптим. скорости протяжки стеклянной заготовки, варианты соотношения таких компонент, как Al[2]O[3], Er[2]O[3], GeO[2], SiO[2] и др. Приводятся результаты использования рекомендаций на практике. 4 ил.

Предложен способ изготовления оптических волноводов с малыми потерями, основанный на многоступенчатом травлении пленки кремния, сформированной по технологии “кремний на изоляторе”. На 1-й стадии процесса производится формирование боковых поверхностей волноводов по технологии сухого травления. На 2-ой стадии производится анизотропное хим. травление с целью открытия кристаллографической структуры боковых поверхностей волноводов.

С целью качественного анализа засекреченности передачи данных по ВОЛС проведено теор. исследование излучаемой мощности изогнутого оптического волокна. Вывод уравнений проводился с помощью антенной модели. С помощью моделирования установлены соотношения между радиусом кривизны и изменением площади детектора с мощностью излучения на кривизне. Приведены аналитические результаты исследований. Показано, что можно перехватывать информацию на изгибе оптического волокна. Приведена методика измерений.

Длинное фотонно-кристал. волокно с низкими потерями было успешно изготовлено с использованием соотв. подготовки большой заготовки из чистого кварцевого стекла. Волокно длиной 100 м имеет потери ЭКВИВ0,3 дБ/км на 1550 нм длине волны. Коэф. релеевского рассеяния волокна ЭКВИВ0,85 дБ/(км*мкм{2}). С применением данного волокна была осуществлена передача солитонов с управляемой дисперсией без потерь при скорости 10 Гбит/с.

Отмечено, что технология изготовления планарных волноводов является узким местом в рентабельном производстве пассивных компонент для сетей доступа и волоконно-оптических систем связи. Благодаря высокому термооптическому коэф., простоте изготовления, высокой рентабельности и хорошей совместимости в др. материалами полимеры м. б. использованы в качестве основы для изготовления волноводных устройств. Предложен краткий обзор фторированных полимеров и кремнийорганических смол. Приведены примеры устройств, выполненных на основе этих материалов.

Изготовлены оптические волокна из германо-силикатного стекла, содержащего ионы Tm{2+}, с целью повышения оптической нелинейности. В процессе усовершенствованного хим. осаждения из паровой фазы использовался метод легирования раствора. Приведены характеристики заготовок и изготовленных оптических волокон. Рассмотрена структурная схема эксперим. установки для измерения нелинейных оптических свойств волокон.

Фотонно-кристаллическое волокно, наследуя свойства фотонных кристаллов, позволяет формировать фотонные запрещенные зоны, что открывает огромные, недоступные ранее, возможности в управлении свойствами оптических волокон ОВ. Оно позволяет управлять: волноводной дисперсией, сдвигая длину волны нулевой дисперсии в область видимого спектра; эффективным показателем преломления оболочки, формируя “бесконечно” одномодовые волокна, в том числе и волокна с большой эффективной площадью сердцевины, необходимые для пропуска все возрастающей мощности светового потока; формировать воздушные каналы не только в оболочке (что делает волокно все более легким), но и в сердцевине, открывая фантастические возможности дальнейшего уменьшения затухания в волокне за пределами уже достигнутого. Самое важное, что эти волокна уже производятся и используются на практике в ряде приложений.