Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Новые оптоволокна повысят скорость интернета и точность датчиков
Коллектив российских и индийских ученых исследовал характеристики двух видов микроструктурированных оптических волокон. Эта работа показывает новые возможности для повышения эффективности передачи данных.
Результаты опубликованы в сборнике трудов конференции SPIE «Оптические технологии для телекоммуникаций — 2024».
Физики из МФТИ с коллегами из России и Индии провели тщательное моделирование распространения света в двух типах микроструктурированных оптических волокон. Они определили их модовые и дисперсионные свойства. В этих волокнах свет движется по периодически расположенным светопроводящим каналам. Обычно это воздушные отверстия или другие элементы, обладающие показателем преломления, отличным от основного материала волокна. Такие волокна обладают преимуществами перед обычными односердцевинными волокнами благодаря возможности настраивать эффективный показатель преломления. Это позволяет поддерживать ограниченное число мод, настраивать хроматическую дисперсию и межмодовую задержку, что необходимо для телекоммуникационных и сенсорных приложений. Сложная волноведущая структура, в свою очередь, способствует усилению нелинейных эффектов, таких как частотное удвоение или генерация гармоник.
«В работе мы представили сравнительные результаты модового анализа, выполненного для двух недавно разработанных и успешно изготовленных кварцевых микроструктурированных оптических волокон»,— рассказал Александр Игуменов, доцент кафедры общей физики МФТИ.
Ученые проанализировали дисперсионные параметры двух типов новых волокон с гексагональной микроструктурой. В одном из волокон ассиметричная сердцевина выполнена в виде пропуска одного отверстия, а во втором — в виде кольцевой структуры. Моделирование показало, что волокно с асимметричным сердечником поддерживает только две моды. В то время как другое волокно — 12 мод благодаря сложной геометрии сердцевины. Дисперсионные расчеты показали, что асимметричное волокно меньше расширяет световые импульсы, чем кольцевое волокно, что важно для применений в телекоммуникациях.
Ограниченная поддержка мод в асимметричном волокне делает его идеальным для маломодовых приложений, таких как высокоточные датчики деформации или температуры, где требуется стабильность сигнала. Тогда как многомодовая пропускная способность второго волокна имитирует волокна с кольцевой сердцевиной, что многообещающе для передачи вихревого пучка в телекоммуникационных системах нового поколения. Такие пучки используются для пространственного разделения каналов, что увеличивает пропускную способность за счет передачи нескольких независимых данных по одному волокну.
Результаты открывают новые горизонты в исследовании микроструктурированных оптических волокон со сложным дизайном сердцевины. Эти волокна перспективны для применений в разработке новых способов и реализующих их устройств доставки оптического сигнала искомого селективного модового состава с заданными параметрами передачи. На их основе возможно создание устройств, выполняющих функции фильтрации, конвертации, коммутирования, переключения, мультиплексирования и управления отдельными параметрами передачи модовых компонент заданного порядка, в том числе для систем, реализующих технологию модового, или пространственного, мультиплексирования.
В работе участвовали ученые из МФТИ, Национального технологического института Малавии (Индия), ООО «Т8», Поволжского государственного университета, АО «Научно-производственное объединение „Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова”», ООО «Оптоволоконная лаборатория», Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций, Объединенного института высоких температур и Университета Манипал (Индия).
Telegram 
Дзен 
VK Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Немецкие и нидерландские археологи выяснили, что 125 тысяч лет назад неандертальцы целенаправленно ловили и разделывали европейских болотных черепах. Это первое свидетельство того, что северные популяции древних людей охотились на рептилий. Остатки черепах нашли в тех же слоях, где неандертальцы массово убивали гигантских слонов. Значит, черепах ловили не из-за голода. Вероятно, на них охотились дети ради панцирей, которые использовали для изготовления посуды.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
После глобальных прорывов прошлого столетия космонавтика неспешно продолжает свое эволюционное развитие. Ученые и инженеры уже несколько десятилетий бьются за каждый килограмм полезной нагрузки, работая над созданием деталей для ракет и спутников из легких и прочных материалов. По словам генерального директора госкорпорации «Роскосмос» Дмитрия Баканова, за последние пять лет в отечественной космонавтике появилось около 30 новых сплавов и композитов, которые сокращают массу изделий. Однако для новых революционных прорывов в отрасли ограничения материалов по-прежнему остаются одним из фундаментальных барьеров, который ученые пока не могут преодолеть без серьезных компромиссов. Ко Дню космонавтики доктор технических наук, профессор кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС Игорь Блинков рассказывает о перспективных материалах для космоса.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно