Оптичні волокна в режимі фотопружної анізотропії та їх застосування - Автореферат

Наразі існує потреба у дослідженні наступних властивостей анізотропного фотопружного ОВ: залежність елементів тензора діелектричної проникності від впливу механічних напруг, особливості подвійного променезаломлення, характер обміну потужностями між основними звичайною () та незвичайною () хвилями, поляризаційна дисперсія (ПД). Особливості ПД у фотопружному ОВ, причиною виникнення якої є різниця між фазовими коефіцієнтами поширення основних та хвиль, на сьогодні всебічно не досліджені: не установлено звязок між даним видом дисперсії та ступенем прикладених до ОВ механічних напруг. Невзаємні впливи між основними та хвилями в анізотропному фотопружному ОВ, залежність діелектричних властивостей середовища від напряму поширення хвилі та її поляризації вимагають дослідження даного явища з метою аналізу можливості розділення потужності оптичного сигналу, розділення сигналів за довжинами хвиль. Дисертаційна робота повязана з пріоритетними напрямками розвитку науки і техніки в межах «Комплексної програми створення Єдиної національної системи звязку України» (Постанова Кабінету Міністрів України № 790 за 1993 рік); Комплексної цільової науково-технічної програми № 8 «Розробка та виробництво засобів звязку» (затверджено Міністерством України у 1993 році) та планами Одеської національної академії звязку ім. Дослідити на основі теорії пружності та фізики оптичного звязку властивості ОВ в режимі фотопружної анізотропії, викликаної вигинанням ОВ за нормальних кліматичних умов (НКУ) у спіральну лінію та наданням мікроструктурі скла ОВ впорядкованої обертальності, для компенсації дисперсії сигналу та реалізації компонентів ВОСП: направлених відгалужувачів з розділенням потужності оптичного сигналу та розділенням оптичних сигналів за довжинами хвиль.Наведено основні положення дисертаційної роботи, обґрунтовано її актуальність та значущість для розвитку галузі звязку і виробництва засобів звязку, установлено мету роботи та низку вирішуваних завдань, надано її наукову новизну, наведено інформацію про особистий внесок здобувача та результати, отримані у співавторстві, апробацію та впровадження результатів роботи. На основі даного аналізу виконано постановку завдання, установлені невирішені задачі, розвязання яких дозволить досягти поставленої в дисертації мети та поліпшити характеристики і параметри передачі ОВ, реалізувати пристрої ВОСП: компенсатори дисперсії, направлені відгалужувачі з поділом сигналів за довжинами хвиль. Установлено, що діелектричні властивості даних ОВ залежать від напряму поширення електромагнітної хвилі, її поляризації, мають тензорний характер, що призводить до подвійного променезаломлення: має місце поширення двох хвиль зі взаємоортогональними поляризаціями - звичайної та незвичайної. У вигнутому ОВ існують наступні види дисперсії: ПД, зумовлена анізотропією ОВ і, як наслідок, різницею фазових коефіцієнтів поширення та хвиль та відповідно; матеріальна дисперсія (МД), зумовлена частотною залежністю e(w) діелектричних властивостей матеріалу ОВ; хвилевідна дисперсія (ХВД), зумовлена частотною залежністю кожного із фазових коефіцієнтів поширення даних хвиль у місці вигинання ОВ. Проведено дослідження обміну потужностями між та хвилями у СОМОВ, суть якого полягає в наступному: після проходження сигналом довжини ОВ, що дорівнює m?1 (m - ціле число, ?1 - напівдовжина ділянки биття) частина потужності із хвилі перекачується в хвилю, а частина потужності із хвилі перекачується в хвилю, при m = 1, 3, 5, ... домінуючою є величина потужності, що перекачується із хвилі в (характеризується параметром ), при m = 2, 4, 6, ... переважає потужність, що перекачується із хвилі в (характеризується параметром ).В залежності від значення ? визначається напрямок передачі сигналу: при ? = ?1 сигнал поширюється по ОВ ; при ? = ?2 хвиля переходить за рахунок електромагнітного звязку із ОВ в ОВ b; при ? = ?3 хвиля переходить із ОВ в ОВ с. Кроки скручення ВОМС ОВ p1 і p2 вибрано таким чином, щоб виконувалась умова: (7) де , , - фазові коефіцієнти поширення для хвилі в ОВ при довжинах хвиль ?1 , ?2, ?3 відповідно, рад/км; , , - фазові коефіцієнти поширення в ОВ b при довжинах хвиль ?1, ?2, ?3 відповідно, рад/км; , , - фазові коефіцієнти поширення в ОВ с при довжинах хвиль ?1, ?2, ?3 відповідно, рад/км. Вхідні дані моделі: склад серцевини та оболонки ОВ (вводяться коефіцієнти ряду Селмейєра Аі та li , які відповідають складу скла ОВ); довжина хвилі сигналу ?, мкм; ширина спектра джерела випромінювання ??, нм; значення сумарної погонної дисперсії сигналу, яке необхідно досягти, пс/км; межі діапазону радіуса та кроку спіралі, в яку укладається ОВ Rmin - Rmax та pmin - pmax, мм (у випадку СОМОВ); межі діапазону кроку ВОМС pmin - pmax, мм (у випадку ОВ з ВОМС). Результатом моделювання є вихідні дані: вивід результату можливості досягнення необхідного значення сумарної погонної дисперсії сигналу; значення радіуса серцевини ОВ а, мкм; значення параметрів скручування ОВ, за яких досягається необхідне значення сумарної дисперсії сигналу: па

Основний зміст дисертаційної роботи