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.

Проведено исследование влияния каскадирования нелинейностей 2-го порядка на характеристики кварцевого оптического волокна, в котором нелинейности 2-го порядка периодически созданы при полярном воздействии термического/эл. полей. С помощью уравнения связанных мод выведены аналитические выражения для нелинейного сдвига фазы полностью оптической коммутации при условии сильной оптической накачки в таком оптическом волокне. Оптимизировать нелинейный сдвиг фазы можно при соотв. выборе параметров.

Описаны результаты эксперим. исследования надежности одномодового волокна с сердцевиной из чистого кварца и волокна, легированного германием (волокна со сдвинутой дисперсией) при долговременном облучении непрерывным лазерным излучением высокой мощности. Установлено, что оптические потери в 0,6-1,6-мкм области и рамановский спектр одномодового волокна и легированного германием волокна не изменяются полосе 1900 ч облучения 8-Вт излучением и после 2000 ч облучения 8,5-Вт излучением на 1,48 нм длине волны. Ожидается, что меньшей мощности лазерного излучения долговременная стабильность волокон составит >20 лет.

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.

Предполагается, что оптические волокна с сердцевиной из чистого кварца и с высоким содержание OH будут наилучшей средой передачи в видимом и УФ диапазонах, обеспечивая относительно низкое затухание и высокая стабильность мощности. Представлены результаты систематических исследований оптических волокон с кварцевой сердцевиной и легированной фтором оболочкой, выполненных по MCVD технологии. Сердцевина волокна была модифицирована с помощью легирующих примесей. Приведены характеристики волокон.

Совершенствуются оптические волокна, предназначенные для приложений, в которых необходима фоточувствительность волокон. К таким приложением, в частности, относятся различные устройства на волокнах, сердцевина которых легирована германием и в ней УФ-излучением записывается брэгговская решетка. Указывается, что для устройств с записанными волоконными решетками имеют место повышенные потери излучения с длинами волн вне полосы брэгговского отражения. Дополнительные потери связаны с повышенным выходом моды во внешнюю оболочку волокна и поглощением в ней. Предлагается сердцевину волокна дополнительно легировать материалом (напр., фосфором), не являющимся для волокна фоточувствительным, но вызывающим некоторое увеличение показателя преломления. Оболочку волокна предлагается легировать материалом (напр., фтором), также не вызывающим фоточувствительность, но понижающим показатель преломления. В совокупности мода волокна будет меньше заходить в оболочку и испытывать меньшие потери на поглощение. Приводятся результаты эксперим. сопоставления излишних потерь в волокнах без и с дополнительным легированием. Потери были снижены с 8 до 2 дБ. 3 ил.

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 метод стоксовского-антистоксовского рамановского усиления в оптическом волокне, основанный на идеальной антистоксовской генерации в среде, демонстрирующей изменения нелинейности 3-го порядка вдоль направления распространения. Методом численного моделирования получены условия согласования фаз при различных интенсивностях накачки. Рассчитано влияние длин слоев на интенсивность накачки. Теоретически показано, что м. б. получен коэф. стоксовского-антистоксовского усиления >10 дБ. Предложена аналитическая модель стимулированного рамановского усиления с квазифазовым согласованием в кварцевом волокне, которая позволяет значительно сократить время расчета.

Промышленное применение полимерных оптических волокон требует высокой надежности оптической передачи данных. Поэтому необходимо исследование характеристик таких волокон в экстремальных условиях окружающей среды. Для этих целей требуется специфическое измерительное оборудование. Описана конструкция и практическое применение мультиплексора для измерений оптической передачи. Представлен оптический рефлектометр во временной области для исследования повреждений.

Представлены результаты измерения состояния поляризации в оптическом волокне воздушной линии зимой и летом. Сделана корреляция между изменением состояния поляризации и текущей погодой для установления причины самых быстрых флуктуаций состояния поляризации. Установлено, что самые быстрые изменения д. б. быстрее, чем 10 мс из-за ограничений по разрешению при измерениях. Приведена структурная схема эксперим. установки для полевых измерений поляризационной дисперсии оптического волокна.

Предложена схема, позволяющая обнаружить ухудшение формы волны, вызванное хроматической дисперсией оптического волокна, и компенсировать его. Показано, что повышение скорости передачи существенно увеличивают искажения формы волны. Детектор формы волны обнаруживает ее изменения с помощью отношения между мощностями множества частотных компонентов и шириной полосы частот выравнивающего усилителя. Хроматическая дисперсия оптического волокна контролируется по результатам детектирования.

Показано, что при использовании в качестве источника рентгеновского излучения лазера на F[2] с рабочей длиной волны 157 нм плотность энергии излучения, при которой в оптическом волокне производится запись решеток брэгговских отражателей не превосходит 5 Дж/см{2}, что практически на два порядка ниже значения соответствующего параметра при записи решеток брэгговских отражателей с использованием эксимерных лазеров.

Представлены результаты исследования процесса компенсации нелинейных внутриканальных взаимодействий в системах с оптическим согласованием по фазе. Теор. анализ и результаты численного моделирования подтвердили тот факт, что влияние на характеристики системы внутриканальных эффектов (перекрестная модуляция и четырехволновое смешение) м.б. сильно уменьшено путем оптического согласования по фазе в сочетании с симметричной конфигурацией ВОЛС при передаче сверхкоротких оптических импульсов с сильной дисперсией.

Описана генерация отриц. дисперсии 3-го порядка в одномодовых волокнах, свернутых в спираль, которые имели положит. дисперсию 3-го порядка до сворачивания. Смена тангенса угла наклона наблюдалась в оптических волокнах со сдвинутой дисперсией и с нулевым сдвигом дисперсии на 1,3 мкм длине волны в области 1,5 мкм. Предлагается использовать сворачивание волокон в спираль для построения компенсаторов дисперсии.