Сети и системы связи

Исследована кинетика отверждения пленок из композиций на основе УФ-отверждаемых олигоуретанакрилатов при использовании в качестве источника излучения выделенной монохроматором отдельной спектральной линии излучения ртутной лампы ДРТ-400. Установлено, что в области спектральной чувствительности композиции время отверждения объема пленки обратно пропорционально интенсивности объемного поглощения инициатором фотонов источника излучения у нижней поверхности исследуемой пленки. Оценены индивидуальные вклады отдельных линий в процесс отверждения композиции при использовании интегрального спектра источника излучения. Полученные спектрально-кинетические результаты подтверждены при использовании исследованных композиций в качестве защитных покрытий кварцевых волоконных световодов.

Оптические волокна могут подвергаться циклическим мех. воздействиям в частотном диапазоне от нескольких Гц в кабелях с воздушной подвеской до кГц из-за вибраций в машинах. Представлены результаты теор. исследования этого явления для хрупких материалов. Описаны характеристики циклической усталости сверхпрочных оптических волокон, как функция амплитуды и частоты мех. воздействия в частотном диапазоне от 0 до 100 Гц. В ранее проводившихся исследованиях частотный диапазон был существенно меньше. Проведенные оценки полученных результатов показали точность предложенного метода оценки циклической усталости.

Предложено приближенно-аналитическое решение сопряженной задачи теплообмена, которое содержит реальные зависимости от управляемых теплофизических параметров процесса. Получено аналитическое выражение толщины осевшего слоя частиц из парогазовой фазы для переменного теплового потока в рамках расширенной конвективной модели MCVD-технологии. Установлены новые зависимости неоднородности показателя преломления оптического световода, возникающие вследствие особенностей гидродинамики континуума при осаждении. Рассмотрено влияние теплофизических параметров на неоднородность показателя преломления. Предложена оригинальная программа для численного моделирования процесса получения заданного профиля показателя преломления световода. На основании предложенной модели проведены исследования по оптимизации теплофизических параметров.

При обработке изолированного оптического волокна используется приспособление, укрепленное на шинах. Один конец волокна фиксируется между 2-мя щеками. Остальная часть проходит по центру приспособления через нож для снятия изоляции, опираясь на держатель и кольцевую опору с небольшим зазором. Положение волокна определяется местом закрепления держателя во время снятия изоляции с отрезка волокна или его раскалывания перпендикулярно оси волокна. Параметры приспособления выбраны т. обр., чтобы обеспечить “вытягивание” волокна из отрезанной части изоляции. Устройство позволяет соединять отдельные участки волокна.

Предложена конструкция оптического волокна со сдвинутой дисперсией для 1.55 мкм диапазона. Волокно имеет низкие потери и слабый градиент дисперсии. Область сердцевины состоит из 2-х частей – одна сильно легирована GeO[2], а другая состоит из чистого SiO[2] стекла. Сердцевину окружает оболочка с множеством отверстий, расположенных вдоль всего оптического волокна. Отверстия расположены не произвольно, а составляют гексогональную структуру. 9 ил.

Предложен простой способ изготовления оптических волноводов, использующих новый светочувствительный полиимид. Полиимид имеет температуру плавления стекла ЭКВИВ330°C и рисунок на нем непосредственно формируется с помощью УФ облучения и последующего мокрого хим. травления, что позволяет создать недорогую технологию изготовления. Изготовленные волноводы обладают низким оптическим поглощением на 1,3 и 1,5 мкм длинах волн. Одно- и многомодовые волноводы с утопленными ребрами были изготовлены и протестированы. Измеренные оптические потери на распространение на 1,55 мкм длине волны составили 0,4 дБ/см.

Предложен способ селективной регулировки показателя преломления для части пропускающей излучение части оптического волновода. Данный способ позволяет использовать имплантацию легирующих материалов в ту часть волновода, в которой требуется подстроить показатель преломления. Предложена дифракционная решетка на массиве волноводов, выполненная с помощью данного способа. Интерферометры Маха-Цендера, перемежители и ребристые волноводы из кремния м. б. также изготовлены данным способам.

Предложена конструкция устройства для ввода заготовки оптического волокна в печь, где производится вытягивание волокна. На входе печи расположено устройство для ввода потока инертного газа, заполняющего печь. Конструктивной особенностью устройства является введение в его состав расположенного перед устройством ввода инертного газа устройства герметизации, наличие которого препятствует утечке инертного газа из печи.

Представлены результаты исследований дисперсионных характеристик, линейных и нелинейных свойств, двулучепреломляющих свойств микроструктурных волокон. Рассмотрены методы и результаты моделирования микроструктурных волокон и использование активированных микроструктурных волокон. Обобщены результаты исследования свойств микроструктурных волокон для получения стройной картины современного положения этого раздела волоконной оптики.

С целью определения характеристик длиннопериодных волоконных дифракционных решеток, покрытых металлом, исследованы моды оболочки оптических волокон с метал. покрытием. Получено характеристическое уравнение для таких мод. Рассмотрен метод решения комплексного уравнения. Исследовано влияние различных типов металлов на постоянные распространения и потери мод оболочки. Проведено сравнение полученных результатов.

Представлены результаты эксперим. оптической передачи с высокой скоростью в кристал. оптических волокнах, сохраняющих состояние поляризации при сверхнизких потерях. Потери в волокне и модальное двулучепреломление на 1550 нм длине волны составили 1,3 дБ/км и 1,4*10{-3}, соответственно. По оптическому волокну длиной 1,5 км успешно передан в обоих направлениях оптический сигнал со скоростью 10 Гбит/с. Приведены. структурная схема эксперим. установки и характеристики системы передачи.

Разработан метод моделирования процесса производства стеклянных капилляров с отверстиями малых размеров. Модель основана на асимптотическом анализе уравнений Навье-Стокса, который приводит к простому решению в закрытой форме данной задачи. Эффективность данного подхода подтверждена эксперим. данными. С помощью данного метода проведено моделирование диапазона режимов, который м. б. использован при разработке технологии полых или микроструктурированных оптических волокон.

Введение метал. элементов в структуру оптического волокна создает новые возможности в модификации параметров волноводов, особенно позволяет получить поляризующие оптические волокна. Предложено осаждать метал. слои на внутреннюю поверхность продольных отверстий в сердцевине, одномодового волокна. Изготовлен новый тип оптического волокна, названный оптическим волокном с боковыми метал. трубками. Внутренние поверхности 2-х боковых отверстий покрыты серебром. Серебро наносилось из жидкой фазы методом осаждения.

Описывается поперечная структура исследуемого микроструктурированного эллиптического волокна с сердцевиной на основе набора капилляров, заполненных жидкими кристаллами с однородной поперечной ориентацией молекул, которое вследствие возможности модуляции интенсивности, фазы или поляризации распространяющегося излучения представляет интерес в качестве перспективного элемента для волоконно-оптических систем связи и датчиков. Приводятся и обсуждаются результаты эксперим. исследования характеристик распространения в спектральной полосе 0,5…2 мкм: для волокон с эллиптической сердцевиной сечением 4*18 мкм{2} потери вследствие рассеяния получились 0,2 дБ/см, в то время как аналогичных волокон с круглой сердцевиной диаметром 125 мкм они увеличиваются до 5 дБ/см. Также приведены результаты предварительных исследований зависимости затухания от температуры, давления и напряженности эл. поля.

Представлены результаты численных исследований поляризационной зависимости оптической связи в волокнах из фотонного кристалла с увеличенными в 6 раз симметричными двойными сердцевинами и двойными сердцевинами с высоким двулучепреломлением. Исследованы характеристики ответвителей, основанных на таких волокнах, такие как длина области связи, коэф. экстинкции и состояние двулучепреломления как функции размера воздушных отверстий и их количества. Мостики из двуокиси кремния между воздушными отверстиями играют важную роль в передаче мощности через 2 сердцевины.

Путем объединения теор., численного и эксперим. анализа исследован непрерывный процесс вытяжки, который поддерживает изготовление микроструктурированных оптических волокон, с целью количественного определения влияния свойств материалов и условий вытяжки на структуру отверстий в конечном волокне. Исследованы условия драматической деформации отверстий с помощью моделирования и численных исследований.