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 Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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