Розглянуто методики, структуру апаратних засобів та результати експериментальних досліджень кристалів-заготoвок і отриманих на їх базі полікристалічних волоконних світловодів середнього інфрачервоного діапазону.

Рассмотрено спектральное уплотнение данных оптических вычислительных средств как один из путей повышения скорости передачи данных до 10 Гбит/с на одной оптической несущей. Предложены математическая модель элемента спектрального разуплотнения (уплотнения), критерий спектрального разрешения, методы расчета числа информационных каналов и числа коммутируемых каналов на базе акустооптической ячейки с коллинеарным взаимодействием.

Наведено результати досліджень з розробки математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення моделювання та проектування різних типів волоконних світловодів у разі дії факторів впливу. Описано рівняння Максвелла в циліндричній системі координат, а також різницеві методи розв'язання задач математичної фізики.

Приведены результати исследований разработки математического, алгоритмического и программного обеспечения моделирования и проектирования различных типов волоконных световодов во время действия факторов влияния. Описаны уравнения Максвелла в цилиндрической системе координат, а также методы разницы при решении задач математической физики.

Розглянуто переваги, фізичні основи створення, вибір матеріалів і процес оптимального одержання полікристалічних волоконних світловодів середнього інфрачервоного діапазону.

Проведено огляд пристроїв, що можуть знайти застосування в техніці фізичного експерименту під час проведення прецизійних вимірів. Останнім часом з'являється усе більше повідомлень про нові волоконні елементи і пристрої, використовувані у системах обробки і збору інформації, до яких можна віднести пристрої передачі зображень по ОМВС, бістабільні елементи, тимчасові і спектральні мульти/демультиплексори, оптичні транзистори, що в недалекому майбутньому допоможе реалізації цілком оптичних систем.

Проаналізовано фізичні засади передачі зображення через волоконні світловоди, реалізовано двосторонню передачу двовимірного зображення (розподілу інтенсивності поперечного перерізу пучка збуджувального випромінювання) через багатомодовий волоконний світловод із використанням явища обернення хвильового фронту за вимушеного розсіювання Мандельштама - Бриллюена. Наведено розрахунки умов можливості односторонньої передачі зображення через багатомодові волоконні світловоди.

Індекс рубрикатора НБУВ: З861.1-042

Рубрики:

Волоконна оптика

Шифр НБУВ: Ж23882 Пошук видання у каталогах НБУВ 

  Скачати повний текст

Досліджено особливості теоретичного опису генерації оптичного випромінювання у напівпровідникових лазерах на гетероструктурах з масивними та квантоворозмірними (КРС) активними шарами, взаємодії оптичного випромінювання з матеріалом активних і пасивних елементів високошвидкісних волоконно-оптичних систем (ВОС). Проведено теоретичні й експериментальні дослідження та створено нові методи опису динамічних процесів у режимі великого сигналу, що також включають нелінійні ефекти посилення й амплітудно-фазового зв'язку. Розвинуто нові уявлення про процеси переносу носіїв заряду в лазерній структурі та зміни характеру, тривалості процесів накопичення та захоплення носіїв в області квантової ями. Показано, що за умов накачки великим сигналом час накопичення заряду та коефіцієнт насичення посилення залежать від величини струму накачки. Вперше сформульовано числову динамічну дифузійну модель КРС лазера, у вигляді неоднорідної системи диференціальних рівнянь. Одержано нові результати, які більш точно відображають спостережені експериментально динамічні характеристики лазерів. Розроблено комплекс рішень щодо теоретичного опису фізичних процесів і спостережених характеристик волоконно-оптичних каналів, мультиквантоворозмірних лазерів торцевого типу та поверхневого випромінювання з вертикальним резонатором.

Розроблено вдосконалені математичні моделі, методичне та програмне забезпечення моделювання розповсюдження хвиль у волоконних світловодах (ВС) з урахуванням одночасної дії сукупності факторів впливу для розширення можливостей процесу проектування. Наведено узагальнену математичну модель волоконного світловода зі змінною діелектричною проникністю. Доведено збіжність різницевих схем апроксимації та оцінено їх похибку. Запропоновано підхід до розрахунку математичної моделі ВС зі змінною діелектричною проникністю, що сприяє спрощенню моделювання шляхом програмної реалізації процесу розрахунку світлопропускних властивостей ВС. Розроблено модель урахування дії факторів впливу в оптичних параметрах ВС, а також способи опису математичних моделей факторів впливу як операторних рівнянь. Розглянуто систему моделювання ВС у полі дії факторів впливу, яка включає методику та програмне забезпечення для моделювання ВС, з певними геометричними, оптичними та механічними параметрами з урахуванням дії факторів впливу з метою автоматизації найбільш трудомістких процедур вибору параметрів ВС для досягнення характеристик світлопропускання.

Базуючись на новому підході до реалізації методу стратифікації, створено ефективний аналітично-числовий алгоритм розв'язання точних хвилевих рівнянь для аналізу електродинамічних характеристик одномодових оптичних хвилеводів. Запропонований алгоритм порівняно з існуючими алгоритмами. Визначено, що він має більш високу точність розрахунку й є ефективнішим за умов реалізації. Установлено, що в методі стратифікації спосіб апроксимації профілю показника заломлення (ППЗ) впливає на точність розрахунку значно більшою мірою, ніж вибір кількості шарів апроксимуючої моделі. Здійснено оцінку точності методу стратифікації для розрахунку дисперсійних характеристик оптичного хвилеводу з градієнтним ППЗ, яка передбачає знаходження дисперсійних характеристик багатошарової моделі оптичного хвилеводу за "вписаної" та "описаної" апроксимації його ППЗ. Виявлено зсув частоти відсікання основної моди в область додатних значень для одномодових волоконних світловодів зі складним ППЗ у разі від'ємного об'єму профілю. Одержано умову рівномірної компенсації дисперсії у широкій смузі частот, яку подано у наочній геометричній формі.

Досліджено проблему поширення надкоротких оптичних імпульсів у одномодових волоконних світоводах і солітонних трактах, вирішення якої зумовило дослідження та проектування високошвидкісних солітонних систем передачі на основі ліній зі змінною дисперсією з метою вдосконалення існуючих і створення перспективних транспортних мереж, побудованих за солітонними технологіями. Досліджено особливості поширення надкоротких оптичних імпульсів та розроблено методи врахування впливу дисперсії групової швидкості, фазової самомодуляції, нелінійних ефектів вищого порядку на параметри імпульсів. Запропоновано метод, який передбачає врахуванням ефектів дисперсії вищого порядку у разі поширення надкоротких імпульсів, зокрема, їх вплив на спотворення форми імпульсів. Наведено модель для відтворення нелінійного режиму поширення фундаментального солітону та солітонів вищих порядків у лініях зі сталою дисперсією. Розроблено математичну модель солітонних ліній зв'язку зі змінною дисперсією для фундаментальних солітонів і солітонів з дисперсійним управлінням, що враховує вплив втрат, дисперсійні та нелінійні ефекти вищих порядків оптичного волокна. Одержано аналітичне рівняння для Q-фактора солітонної системи з урахуванням шумів підсилювача, передавача та приймача. Запропоновано новий метод моделювання солітонних систем з використанням оцінки допустимого значення джитера Гордона - Хауса. Одержано узагальнені рівняння для оцінювання сумарного джитера солітонних імпульсів, зумовленого ефектами Гордона - Хауса, Рамана та дисперсії третього порядку. Це дозволяє для швидкісних систем передачі розраховувати

  Скачати повний текст

Запропоновано та розроблено новий метод моделювання тонкоплівкових оптичних фільтрів з багатошаровою структурою, що враховує квантову природу світла, з використанням методу Монте-Карло та принципів квантової електродинаміки. Визначено закономірності зміни спектрально-селективних характеристик багатошарових оптичних фільтрів, що враховують конструкційні та фізичні параметри окремих тонких шарів. Запропоновано використання внесення градієнтності в оптичні плівки для корекції характеристик фільтра. Розроблено та досліджено нову конструкцію волоконно-оптичного атенюатора, яка відрізняється практично нульовими початковими та зворотними втратами. Запропоновано методи підвищення фоточутливості зразків фотодетекторів на основі поруватого кремнію в ультрафіолетовій області спектру.

Вивчено фізичні закономірності перетворення випромінювання в оптичних волокнах, елементах і пристроях на їх основі. Досліджено трансформацію оптичного випромінювання у керованих і пасивних волоконних відгалужувачах і деполяризаторах, коротких світловодах і біконічних переходах, тунельно-зв'язаних хвилеводах, а також особливості зміни обернення хвильового фронту у волоконних світловодах на основі нелінійно-оптичних явищ - вимушеного розсіювання Мандельштама - Брюллюена та під час генерації другої оптичної гармоніки на виході багатомодового волокна. Розглянуто закономірності змін параметрів оптичних імпульсів наносекундного діапазону, які поширюються в волоконних світловодах, з урахуванням різних порядків тензора нелінійної сприйнятливості. На підставі вивчення специфіки можливостей волоконно-оптичних інтерферометрів запропоновано схеми датчиків кутової швидкості з голографічною корекцією поля, керівними елементами, оберненням хвильового фронту. Доведено, що в запропонованих датчиках ключові характеристики стабільні внаслідок заглушення паразитних ефектів.

Досліджено сучасний стан контролю сухопутного кордону, що дозволяє оцінити загальний стан і прогнозувати розвиток його функції на основі технічних рішень волоконної оптики. Проаналізовано методи та нові технічні рішення контролю сухопутної ділянки кордону. Теоретично обгрунтовано такі рішення на базі методу та моделей волоконної оптики. Принципово новим у розробленій структурі системи комплексного контролю сухопутного кордону є обгрунтування технічної реалізованості сукупності принципів контролю в одному універсальному, маскованому технічному засобі охорони, що відповідає емерджентності як одній з основних складових властивостей складної системи. Розроблені теоретичні положення грунтуються на відповідних рекомендаціях, що складають сутність напрямків забезпечення достатнього рівня завадостійкості виявлення правопорушника під час комплексного контролю сухопутного кордону технічними засобами охорони.

Розроблено планарний світловод на основі рідких кристалів (РК) для оптоелектроніки. Виявлено закономірності поширення світла у планарному світловоді вздовж рідкокристалічного шару. Прведено комп'ютерне моделювання процесу проходження світла у шарі нематичного РК за наявності в ньому зон з різним показником заломлення за методами геометричної оптики. Вперше встановлено зв'язок між характером індикатриси розсіювання оптичних елементів на базі планарних світловодів з РК серцевиною та параметрами керувальних електричних полів. На базі нематичного РК з додатною величиною оптичної анізотропії та від'ємним значенням анізотропії діелектричної проникності розроблено та реалізовано планарну структуру світловоду. Розроблено метод створення планарного світловоду безпосередньо у шарі нематичного РК з додатною величиною оптичної анізотропії та від'ємним значенням анізотропії діелектричної проникності. На базі планарних рідкрокристалічних світловодів розроблено інтегральний мікроелектронний твердотільний розгалужувач.

Теоретично й експериментально з'ясовано фізичні особливості поширення оптичного поля у волоконних елементах та обмежених за довжиною відрізках типових і спеціальних світловодах, пов'язаних з їх геометричними розмірами. Створено нові волоконні сенсори та нанокомпозитні полімерні матеріали для спеціальних волокон. Виконано експериментальні дослідження та одержано результати впливу ближнього оптичного поля волоконних зондів на речовину. Підтверджено його нерезонансну природу. Розвинуто методи розв'язку рівняння дифузії середньостатистичної потужності уздовж короткого відрізку волоконного світловоду з показником заломлення типу "сходинка". Встановлено закономірність і показана можливість керованої зміни показника заломлення полідиметилсилоксанового еластомеру. Запропоновано та реалізовано лабораторний макет волоконно-оптичного датчика температури без активних елементів. Вдосконалено методику створення пасивних волоконних відгалужувачів X- та Y-типів з сучасних кварц-кварцових багатомодових світловодів. Реалізовано керований волоконний відгалужувач Х-типу, створено апаратно-програмний комплекс автоматизованого визначення параметрів світловодів і волоконно-оптичних елементів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З861.1-042

Рубрики:

Волоконна оптика

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены физические эффекты, на основе которых могут быть созданы планарные световодные первичные преобразователи. Предложены варианты технических решений таких преобразователей. Обоснована перспективность их применения в метрологическом контроле экспериментальной физики.