В МТУСИ изучили влияние электрических полей на волоконно-оптические линии связи

В связи с этим сотрудниками МТУСИ и МЭИ инициированы работы по разработке методик и экспериментального стенда для исследования различных воздействий атмосферного электричества и молний на оптические кабели и волокно, по которым осуществляется передача данных, в том числе защищенных по технологии КРК.

Целью первого этапа исследований стало изучение влияния на ВОЛС электрических полей, предшествующих появлению молний. Физическое моделирование разрядов молнии осуществлялось с помощью специального экспериментального комплекса «ГРОЗА», дополненного оптическим оборудованием для контроля изменения параметров лазерного излучения, распространяющегося в оптическом кабеле.

«Комплекс позволяет моделировать электрически активные грозовые облака благодаря созданию искусственных протяженных структур заряженного водного аэрозоля (искусственных грозовых ячеек), объемом несколько кубических метров и потенциалом до 2,0 МВ. Для «привязки» места удара разряда из облака заряженного аэрозоля и регистрации параметров разряда на заземленной плоскости был установлен стержневой электрод со сферической вершиной. Для регистрации скорости изменения электрического поля вблизи стержневого электрода была установлена специальная широкополосная антенна», – рассказала кандидат технических наук, доцент кафедры «Техники и электрофизики высоких напряжений» НИУ «МЭИ» Ольга Белова.

В ходе эксперимента наблюдалось изменение мощности сигнала лазера в оптическом волокне во время разрядных процессов между облаком искусственного аэрозоля и заземленным электродом. Выявление причины изменения мощности сигнала проводилось благодаря синхронизации по времени цифрового запоминающего осциллографа, регистрирующего сигналы с электрода, и измерителя оптической мощности.

«В совместных экспериментах сотрудников МТУСИ и НИУ «МЭИ» было установлено, что изменение лазерной мощности, проходящей через плечи поляризационного светоделителя, связано именно с электрическим полем облака аэрозоля. Таким образом, в прямых экспериментах впервые было показано существенное изменение поляризационного состояния лазерных сигналов, распространяющихся в оптическом волокне, при воздействии электрических полей заряженного водного аэрозоля», – рассказал доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Направляющие телекоммуникационные среды» МТУСИ Сергей Казанцев.

«Сильные электрические поля, возникающие вблизи волоконно-оптического кабеля перед тем, как зарождается молния, могут быть зарегистрированы по характерному изменению мощности в плечах поляризационного светоделителя, что можно использовать для дистанционного мониторинга молниевых разрядов на трассе, совершенствованию систем активной молниезащиты, а также предупреждения деструктивных влияний на линии связи, которые возникают, когда происходит разряд молнии», — пояснил кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Направляющие телекоммуникационные среды» МТУСИ Олег Колесников.

Результаты эксперимента опубликованы в журнале «Электричество» в статье «Идентификация параметров разряда молнии по его воздействию на волоконно-оптические линии связи».  

МТУСИ

58 статей

Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ) — ведущее отраслевое техническое высшее учебное заведение Центральной России по подготовке кадров для IT и телеком-индустрии, подведомственное Министерству цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ. Основан в 1921 году на базе Московского электротехнического института народной связи им. В.Н. Подбельского. Ежегодно МТУСИ выпускает востребованных специалистов в области связи, информационных технологий, квантовых коммуникаций, робототехники, информационной безопасности и цифровой экономики. В состав университета входят 5 факультетов, 34 кафедры, 2 филиала (Волго-Вятский и Северо-Кавказский), Колледж телекоммуникаций, Музей электросвязи, Квантовый центр, Центр робототехники, Лаборатория AR/VR, Центры заочного обучения бакалавров и магистров, Центр индивидуального обучения.

Показать больше