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 Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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