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 Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.
Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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