Сети и системы связи

Исследованы собственные моды в оптическом волокне с градиентным показателем преломления, сформированным из сердцевины с отрицат. показателем преломления и обычной диэл. оболочки. Исследовано влияние коэф. проницаемости (кси; для сердцевин и оболочки) и коэф. магн. проницаемости (эта) на проводимые волны. Рассмотрено несколько аномальных свойств проводимых волн в волокне таких как существование поверхностных мод, существование TE[00] мод и TM[00] мод, несколько одномодовых режимов. Проанализированы условия одномодового распространения и различные свойства одномодового распространения для различных кси и эта.

Работа посвящена вопросам конструирования волоконно-оптических кабелей с точки зрения взаимодействия элементов конструкции при приложении внешних воздействий. гл. обр. силовых и температурных. Требуемые диапазоны внешних воздействий достигаются в повивных конструкция кабелей с применением оптических модулей со свободной укладкой оптических волокон, т. е. с избыточной длиной оптического волокна. Часто предпринимаются попытки оценки эксплуатационного ресурса изделия или для сравнения технол. параметров их изготовления по величине избыточной длины. Обсуждается корректность такого подхода. Отмечен ряд проблем разработки универсальной методики измерения избыточной длины. Рассмотрены различные механизмы воздействия на величину избыточной длины с учетом параметров технол. процессов изготовления и условий хранения кабеля.

Разработана конструкция двухмодового интерференционного оптического коммутатора с высокой инжекцией носителей. Изготовление коммутатора основано на эффекте дисперсии плазмы со свободными носителя. Конструкция коммутатора состоит из входного одномодового ребристого волновода с Y-разветвлением, 2-х двухмодовых волноводных связывающих секций и выходного одномодового ребристого волновода с Y-разветвлением. Германо-кремниевый материал, легированный бором выращивался с помощью метода молекулярно лучевой эпитаксии, а само устройство изготавливалось с помощью станд. кремниевой технологии. Ребристые волноводы изготавливались с помощью реактивного ионного травления. Приведены характеристики коммутатора.

С помощью 3- теор. моделей различного типа изучены дисперсионные свойства фотонно-кристаллич. волокна с полным внутренним отражением. Показано, что дисперсия в оболочечной части такого волокна является положительной, а дисперсия его внутренней части (сердцевины) является отрицательно. Рассмотрены возможности достижения средней величины дисперсии для указанных волокон близкой к нулевой, а также смещения точки с нулевой дисперсией в коротковолновую область спектра.

Брэгговские волокна являются одним из типов оптических волокон, конструкция которых состоит из многослойно нанесенных концентрических цилиндров с период. распределением показателя преломления по радиусу. Такие волокна имеют многослойные геометрические характеристики, их дисперсионные свойства нестандартные. Для детального анализа дисперсионных свойств брэгговских волокон предложен метод эффективного показателя преломления, объединенный с теорией многослойного волновода. В качестве примера рассмотрен процесс подстройки хроматической дисперсии путем подбора соотв. параметров структуры брэгговского волокна.

Приведено описание спускаемого с борта судна автономного аппарата типа UR0V7K, который используется для контроля состояния дна моря и приложенных по нему систем волоконно-оптической связи. В состав оборудования аппарата входят двигатели, с помощью которых аппарат может перемещаться в вертикальном и горизонтальных направлениях, а также ТВ-камеры для формирования монохромных и цветных изображений. полученная информация передается на борт судна по оптическому кабелю. Макс. дальность передачи 30 км. Питание аппаратуры осуществляется от литиевых источников. В состав бортовой аппаратуры осуществляется от литиевых источников. В состав бортовой аппаратуры аппарата входя УЗ локатор и лазерный гироскоп, а также устройство для измерения глубин. Описана структура оптического кабеля.

Изучены свойства микроструктурированных волокон (МСВ) со случайным распределением, в которых имеет место сильная асимметрия вокруг сердцевины из SiO[2]. При прохождении сверхконтинуума (СК) через такое волокно, генерированного фемтосекундными импульсами титан-сапфирового лазера, наблюдались периодические цветные кольца. Предполагается, что они связаны с биениями поляризации излучения СК в этом МСВ, имеющем большое двупреломление. Т. А. Ш..

Предлагается состав пластиковых материалов для покрытия волоконно-оптических лент. Рассматриваются ленты, используемые в виде стопок в оптических кабелях. Кабели могут содержать стопки лент, суммарное число волокон в которых >100. При стыковках пар таких кабелей возникает проблема идентификации нужных стыкуемых волокон. Для упрощения идентификации волокна в лентах делаются разного цвета. К материалу лент, объединяющих волокна, предъявляются различные требования; материал не должен взаимодействовать с пигментами оболочек волокон, не допускать их обесцвечивания, не должен окрашиваться. Предлагаются варианты составов материалов для лент с разноцветными волокнами. В большинстве вариантов используются акрилаты. Обсуждаются примеры технологий их изготовления, а также их отдельные техн. характеристики.

Представлены результаты исследования нестабильности модуляции, вызванной перекрестной ФМ в уменьшающем дисперсию оптическом волокне. Выражения для дисперсионных соотношений были получены с учетом потерь в волокне и влияния смещения. Результаты показали, что спектр усиления уменьшающего дисперсию оптического волокна намного шире, чем спектр усиления обычного оптического волокна. Спектр усиления расширяется с расстоянием передачи, когда коэф. уменьшения дисперсии больше, чем коэф. потерь в волокне. Показано, что эффект слабого смещения увеличивает диапазон.

Методами дифференциально-термического анализа и направленной кристаллизации расплава определено положение точки минимума в системе AgCl-AgBr. Разработана технология выращивания монокристаллов галогенидов серебра разного состава в системе AgCl-AgBr, обеспечивающая получение образцов с минимальной ликвацией компонентов по длине, пригодных для экструзии двухслойных оптических волокон. Установлено, что зависимости показателя преломления и плотности от состава кристаллов в системе AgCl-AgBr носят линейный характер. Это может быть использовано для экспресс-оценки состава кристаллов перед экструзией волокна.

Сообщается о наблюдении фоторефрактивного эффекта в полученном золь-гельной технологией кварцевом стекле, активированном нелинейно-оптич. азокрасителем с ковалентной связью с основой, а также другими органич. соединениями, обеспечивающими фоточувствительность и транспорт зарядов. В таком стекле записаны решетки показателя преломления. Несмотря на то, что время записи решеток было относительно большим, коэф. оптич. усиления, определенный из экспериментов по 2-пучковой связи, оказался довольно велик (444 см{-1}). Библ. 23. Т. А. Ш..

Для проектирования оптических волокон на фотонных кристаллах с выравненной дисперсией на 800 нм использовался векторный метод эффективного показателя преломления. Рассмотрены конструкции волокна. Дисперсия такого волокна получена путем суммирования дисперсии материала и дисперсии волновода, а последняя м. б. изменена путем масштабирования свойств. Выровненная дисперсия спроектирована т. обр., чтобы она была вблизи рабочей длины волны широко используемого Ti:сапфирового фс лазера. Исследовано распространение сверхкоротких лазерных импульсов в таких волокнах.

Для сравнения свойств эпоксиакрилатных первичных защитно-упрочняющих полимерных покрытий с другими защитными покрытиями использовали полимеры, не имеющие функциональные группы и неспособные к взаимодействию с силанольными группами оптического волокна при изготовлении волоконных световодов (ВС). Для этой цели в работе использованы покрытия Sylgard-182 (силиконовый эластомер) и Desoto 950X131 (олигоуретанакрилатный олигомер), которые достаточно пассивны к активированной поверхности кварцевого волокна. Приведены результаты измерений дополнительных оптических потерь ВС, изготовленных с нанесением покрытий фирмы “Desoto 950X131″ и эпоксиакрилатным покрытием. Оптические потери ВС, изготовленных из одной преформы, но с разными полимерными защитными оболочками, независимо от скорости нанесения покрытия имеют близкие значения. Значения оптических потерь в ВС как после перемотки (оптические потери возникают из-за незначительных микроизгибов), так и после температурных перепадов (оптические потери возникают из-за деформации полимерной оболочки) также сопоставимы. Эти сведения говорят о том, что ВС с эпоксиакрилатным и покрытием фирмы “Desoto 950X131″ обладают приблизительно одинаковыми потерями оптических сигналов. Учитывая большую разрывную прочность ВС с эпоксиакрилатным покрытием и незначительные дополнительные оптические потери при эксплуатации их, данные полимеры могут быть использованы в качестве защитных полимерных оболочек оптического волокна. Вклад хемосорбции будет тем больше, чем больше эпоксидных групп приходится на единицу поверхности оптического волокна в процессе отверждения покрытия. ВС с эпоксиакрилатным покрытием обладают малыми дополнительными оптическими потерями при эксплуатации.

Одной из проблем, связанных с изготовлением волновода внутри прозрачного материала с помощью фс лазера, являются оптические потери, которые м. б. вызваны неоднородностью модифицированного объема. Предложено изготавливать оптические волноводы внутри сплавленных кварцевых стекол с помощью 2-х импульсных фс лазеров для устранения этой проблемы. Исследованы условия записи оптических волноводов при подстройке интервалов между импульсами и относительного влияния сдвоенных импульсов. Время, разделяющее импульсы, варьируется от 500 до 200 фс. Оптические потери изготовленных новым способом волноводов оказались меньше, чем в случае использования одного импульсного фс лазера.

Полупроводниковые цилиндрические волокна являются новыми усиливающими волноводными структурами, в которых полупроводниковая пленка размещается между слоями сердцевины и оболочки станд. волокна. Исследованы модальные свойства полупроводниковых цилиндрических волокон с помощью полной модели, которая учитывает зависимость от длины волны показателей преломления стеклянных слоев, как сердцевины, так и оболочки и полупроводника. Предложенная полупроводниковая модель также учитывает как тонкопленочный эффект, так и изменения в комплексном показателе преломления, вызванные носителями.

Численно и экспериментально описаны передаточные характеристики распределенного рамановского усиления в оптическом волокне. Разъяснены соотношения между параметрами оптического волокна и передаточными характеристиками распределенного рамановского усиления в отношении характеристик отношения С/Ш и нелинейных искажений. Эти соотношения м. б. успешно объяснены с учетом различных параметров волокна, включая эффективность рамановского усиления, коэф. затухания на динах волн сигнала и накачки, коэф. релеевского рассеяния и нелинейного показателя преломления, как функции относит. разности показателей преломления в оптическом волокне. Приведен пример оптим. конструкции волокна.