Сети и системы связи

На основании представления оператора спин-орбитального взаимодействия проведен анализ преобразования углового момента оптического вихря в слабо направляющем возмущенном оптическом волокне. Рассмотрен случай волокон с материальной анизотропией сердцевины и оболочки, а также волокон с эллиптической формой поперечного сечения. В обоих случаях определен спектр поляризационных поправок к скалярной постоянной распространения. В сильно анизотропном и эллиптическом волокнах подавляется спиновый момент линейно поляризованного LV-вихря, а орбитальный момент испытывает простые осцилляции с длиной биений, зависящей исключительно от спин-орбитального параметра невозмущенного волокна. Орбитальный и спиновой момент циркулярно поляризованного CV-вихря меняются местами в анизотропном и эллиптическом волокнах. В сильно анизотропном волокне можно полностью восстановить орбитальный момент, в то время как в эллиптическом волокне полностью восстанавливается только спиновый момент.

Изобретение относится к области волоконной оптики и м. б. использовано в ВОЛС и волоконных датчиках физ. величин. Изготавливают исходную заготовку, содержащую световедущую жилу, отражающую оболочку и внешнюю защитную оболочку из чистого кварцевого стекла. Нарезают с 2-х диаметрально противоположных сторон 2 паза по всей длине заготовки. Сплавляют исходную заготовку с 1-ой кварцевой трубой, осуществляют травление сквозных отверстий до диаметра 1,5-2,0 мм. Повторно перетягивают заготовку до диаметра D[М], который определяют по определенной зависимости, повторно сплавляют перетянутую заготовку 2-й кварцевой трубой. Осуществляют травление сквозных отверстий в заготовке и вытягивают из нее световод. По 2-му варианту способа выполняют одну операцию сплавления заготовки с кварцевой трубой. Изобретение обеспечивает уменьшение потерь оптической мощности в местах сочленения друг с другом световодов, сохраняющих линейное состояние поляризации оптического излучения, получение макс. коэф. поляризационной экстинкции и миним. потерь канализируемой поляризационной моды в однополяризационных световодах. 4 ил.

Совершенствуются ленты оптических волокон. Ленты могут содержать >100 оптических волокон. Одной из типичных задач, возникающих при эксплуатации лент, является задача разделения в продольном направлении одной полной ленты на несколько ее составляющих и распределения этих составляющих по независимым потребителям. Обычно лента просто разрезается вдоль линии желаемого раздела волокон. Крайние волокна по бокам новых лент оказываются более уязвимыми. Предлагается упростить разрезание лент на составляющие и получить после разрезания ленты достаточно защищенные ее фрагменты. Используется окрашенность волокон лент для более простого выделения конкретных единичных волокон при их распределении по приемным разъемам. Каждое из волокон покрывается дополнительной оболочкой с красителем так, чтобы любые смежные волокна в ленте имели разный цвет. На данные цветные оболочки можно воздействовать, напр., лазерным излучением и добиться, чтобы впоследствии оболочка именно данного волокна имела наибольшую адгезию к материалу матрицы ленты. Обсуждаются материалы цветных оболочек и технология изготовления лент с данными волокнами.

Предложено напрямую измерять нелинейный сдвиг фазы, вызванный изменяющимся во времени распространением в оптическом волокне оптического излучения от источника с использованием линейных оптических выборок. Когерентный стробирующий осциллограф может измерять выборки эл. поля оптического источника излучения. Сравнение измеренных амплитуд и фаз приводит к прямому измерению нелинейности оптического волокна. Приведена структурная схема измерительной установки.

Уникальные дисперсионные свойства и повышенная нелинейность волокон на фотонных кристаллах с маленькой сердцевиной делает их идеальным кандидатом для нелинейных оптических устройств в связных приложениях. Рассмотрены нелинейные эффекты в волокнах на фотонных кристаллах с высокой нелинейностью. Приведен краткий обзор последних исследований в этой области. Предложено несколько типичных применений данного типа волокон: спектрально мультиплексированные источники излучения, оптическое усиление, оптическая коммутация, преобразование длины волны, оптическая регенерация и полностью оптическое демультиплексирование и т. д..

Разработаны профили показателей преломления для оптических волокон, полностью компенсирующих дисперсию. Волокна м. б. использованы в высокоскоростных сверхпротяженных системах связи. Разработанное волокно практически полностью компенсирует дисперсию в диапазоне длин волн, используемых для систем с уплотнением каналов по длине волны. Разработан пролет ВОЛС, который включает отрезок передающего оптического волокна и отрезок компенсирующего дисперсию волокна. ВОЛС может соединять между собой несколько соединенных последовательно устройств, составляя часть системы передачи информации. 12 ил.

Рассчитаны с помощью метода распространения луча и метода конечных разностей, а также метода расширения планарной волны эффективный показатель преломления основной моды и эффективный показатель преломления оболочки для градиентных оптических волокон из фотонных кристаллов. Получен эквивалентный радиус сердцевины таких волокон. Установлена зависимость между нормализованным эквивалентным радиусом и параметрами волокна. Приведены соотв. формулы.

Для одномодовых волоконных световодов предложено альтернативное по отношению к нелинейному уравнению Шредингера математическое описание эволюции сверхкоротких импульсов. Для одномодовых волоконных световодов с несмещенной дисперсией исследован солитонный режим эволюции излучения. Оценена длительность таких солитонов. Полученные результаты сравниваются с известными экспериментальными результатами. Библ. 20.

Исследовано соотношение между содержанием легирующего бора и шириной полосы для одной моды и одного состояния поляризации в оптическом волокне с W-образным туннелированием. Установлено, что ширина полосы не зависит от содержания легирующего бора, а определяется только профилем структуры и величиной показателя преломления внутренней оболочки при достаточной длине волокна. Для короткого волокна увеличение содержания легирующего бора может увеличить потери на утечку для основной моды ниже отсечки.

Рассмотрена мат. модель искажений оптических импульсов на макроизгибах одномодовых оптических волокон. Представлены результаты расчета искажений оптического импульса гауссовской формы при различных скоростях передачи информации в линии и радиусах макроизгиба оптического волокна (ОВ). На основе модели штрафов по мощности оценки искажений импульсов рассчитана допустимая длина изогнутого ОВ в волоконно-оптической линии передачи при использовании линейного NRZ кода.

Представлены результаты исследования светочувствительности в перфторполимерном оптическом волокне. В передающей дифракционной решетке, выполненной на таком волокне, наблюдалась сильная дифракция. Достигнут макс. кпд дифракции ЭКВИВ1,6%, который соответствует изменению показателя преломления ПРИБЛ=3*10{-4}. Результаты исследования показали существование значительной светочувствительности в перфторполимерном материале и возможность записи решеток Брэгга в одномодовом оптическом волокне из этого материала.

Представлена конструкция оптической коллиматорной системы для волоконной лазерной системы большой мощности, которая коллимирует отдельные оптические лучи, усиленные множеством оптических волокон в лазерной системе. Усиливающие волокна оптически связаны с нелегированными волокнами и с одной из поверхностей оптической основания. Волокна точно юстируются относительно основания. На противоположной стороне основания располагаются линза, оптически связанные с ней и точно юстированные относительно волокон. Оптический луч от каждого волокна проходит через основание и отклоняется, а соотв. линза его коллимирует с целью получения заданной ширины луча и его направления. Каждая линза имеет антиотражающее покрытие. 1 ил.

Рассмотрены вопросы прогнозирования полей технол. и остаточных напряжений в заготовках силовых стержней оптического волокна типа “панда” при их изготовлении. Построены мат. модели, описывающие поля температур и напряжений. Выполнен численный анализ зависимости технол. и остаточных напряжений от выбранного закона легирования сердцевины силового стержня оксидом бора. Установлены благоприятные с точки зрения прочности законы легирования.

Предложены результаты эксперим. исследования полимерных оптических волокон на базе полиметилметакрилата. Благодаря усовершенствованию технологии их изготовления (значительно снижено затухание в голубой области спектра) они нашли широкое применение в системах связи. Данные волокна позволяют использовать различные источники оптического излучения в УФ-диапазоне. Поэтому особое внимание уделено проблеме их повреждения УФ-излучением. Проведено сравнение полимерных оптических волокон с кварцевыми. Рассмотрены волокна с толстыми сердцевинами (набранными из множества сердцевин).

С целью обеспечения высокоскоростной передачи данных на короткие расстояния в локальных волоконно-оптических сетях связи разработаны пластмассовые оптические волокна, обеспечивающие высокую скорость передачи, стойкость к эл.-магн. воздействиям и надежность при низкой цене и удобстве соединения. Исследованы характеристики пластмассовых волокон, которые м. б. использованы в качестве оптим. среды доступа в сетях типа FTTH (волокно в дом).

Описано получение заготовок оптических волокон с кварцевой сердцевиной и фторсиликатной светоотражающей оболочкой методом MCVD при использовании в качестве фторагентов SF[6] и SiF[4]. Исследованы основные оптические параметры данных волокон, в частности, величина потерь на лямбда=1,55 мкм составляла до 0,3 дБ/мм. Измерено радиационно-наведенное затухание в зависимости от дозы облучения, температуры измерения и мощности оптического сигнала при использовании различных опорных труб.