Содержание
Введение
Общая характеристика работы. Актуальность темы……………………..…2
Цели и задачи работы. Научная новизна…………………………………….4
Общие сведения………………………………………………………………..5
Анизатропные одномодовые волоконные световоды с эллиптической “напрягающей” оболочкой…………………………………………………..20
Заключение…………………………………………………………………...23
Список используемой литературы………………………….………………25
1. Введение. Общая характеристика работы. Актуальность темы
Возможность передачи излучения по гибкому и недорогому каналу изменила нашу жизнь больше, чем это можно себе представить. Успешность этой идеи подтверждают миллионы миль волоконно-оптических линий связи на земле и под водой, коренным образом изменившие возможности нашего общения. Эти волнующие перемены произошли на наших глазах — в течение нескольких последних десятилетий.
В то же время все больше и больше возрастают роль и коммерческое значение оптических волокон в других сферах, не связанных с телекоммуникациями. Это промышленное зондирование, биомедицинские системы доставки лазерного излучения, военные гироскопы, автомобильные системы освещения и управления и многие другие приложения — от датчиков измерения давления в нефтяных скважинах до внутриаортальных катетеров и мощных лазеров, способных резать и сваривать сталь. Требования, выдвигаемые этими разнообразными приложениями, стимулировали разработку новой группы волокон, ориентированных на то или иное приложение, - так называемых «специальных волокон», материал и структура которых подобраны таким образом, чтобы обеспечивать новые свойства и характеристики.
В телекоммуникационных и сенсорных приложениях специализированные волокна все чаще используются для управления излучением, передаваемым по волокну, а так же для ввода и вывода излучения на различных длинах волн. Для работы в области специальных оптических волокон требуются знания и практический опыт в широком диапазоне дисциплин, таких как материаловедение, керамическое производство, оптика, электротехника, физика, химия полимеров и ряд других.
Технический прогресс последних десятилетий в значительной степени обязан успехам оптической науки и оптического материаловедения в части расширения пропускной способности и помехозащищенности линий связи при замене медных проводов на волоконные световоды (ВС). Одним из наиболее простых и освоенных в России способов их изготовления является модифицированный метод химического парофазного осаждения (MCVD) слоёв стекла на внутреннюю поверхность опорной кварцевой трубы. Изолированность от внешней среды реакционной зоны и линий подачи к ней реагентов гарантирует чистоту процесса, обеспечивая высокую прозрачность светопроводящей среды, а универсальность этой технологии создает благоприятные условия для разработки самых различных структур ВС. Поэтому MCVD метод в сравнении со способами аксиального (AVD) или наружного (OVD) парофазного осаждения является наиболее приемлемым в части изготовления различного типа оптических волокон, необходимых для разработки современных систем управления, метрологии и диагностики.
Высокий уровень механической прочности кварцевого стекла определяет перспективы создания протяженных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) с малым оптическими потерями для дистанционного управления аппаратами в зонах повышенной опасности для здоровья и жизни людей. Особое назначение мобильные волоконные линии связи имеют для разработки новой военной техники, управляемой дистанционно с закрытых позиций. Разработка для этих целей длинномерных волоконный световодов (ДВС) неразрывно связана с изучением природы статического характера их прочности и поиском технических решений, обеспечивающих работоспособность многокилометровых ВОЛС, подверженных динамическим и статическим нагрузкам.
Разработка теоретических основ легирования кварцевого стекла фтором и азотом необходима для создания MCVD процесса изготовления радиационно-стойких ВС (РВС) для ВОЛС объектов с повышенным уровнем радиационного воздействия. Наиболее злободневной задачей в этом отношении является разработка многомодового малодисперсионного ВС прозрачного в ультрафиолетовой области спектра (УФВС) для диагностики состояния синхронизации многолучевого лазерного “поджига” капсулированного дейтерия-тритиевого ядерного топлива атомных энергетических установок нового поколения. Перспективность таких разработок для атомной энергетики определяется двумя основными факторами: экологической безопасностью, обусловленной отсутствием радиоактивных отходов и практически неограниченным источником ядерного топлива, извлекаемого из водных ресурсов морей и океанов.
Анизотропные одномодовые ВС, сохраняющие линейное состояние поляризации излучения, являются чувствительным элементом в интерферометрических средствах измерения различных физических величин (угловой скорости, тока, магнитного поля, вибрации, температуры). В наибольшем количестве такие световоды используются для производства волоконно-оптических гироскопов систем навигации, управления и стабилизации объектов различного назначения. Сохранение поляризации излучения в них обеспечиваются наведенной в сердцевине световода анизотропией механических напряжений (двулучепреломлением), величина которых зависит от формы напрягающих элементов и содержания в них легирующих добавок с повышенным коэффициентом термического расширения.
2. Цели и задачи работы
Тема: Изучение и моделирование свойств световодов с сохранением поляризации типа “Эллипс”
Цель: Провести расчет двулучепреломления (ДЛП) в волоконных оптических световодах (ВОС) с сохранением поляризации с использованием программных продуктов. Изучить особенности конструирования ВОС.
Задачи:
Изучение конструкций ВОГ, свойств волоконно-оптического контура
Изучение методов расчета ДЛП в ВС с сохранением поляризации.
Разработать методику расчета двулучепреломления в ВОС с сохранением поляризации типа “Эллипс”.
- AlGraph – программа для оцифровки графической информации, опубликованной в журнальных статьях.
- Microsoft Office Excel 2007
- MathCad 15
Изучение технологий изготовления ВС с сохранением поляризации.
Провести расчёт двулучепреломления в ВОС с сохранением поляризации типа “Эллипс”.