Группа молодых ученых Центра компетенций НТИ «Фотоника» при ПГНИУ разработала технологию измерения характеристик оптических волокон, которые могут использоваться для контроля состояния мостов, домов и других сложных инфраструктурных объектов.
Данная технология базируется на методе оптической рефлектометрии в частотной области. В эксперименте использовались два близких по длине отрезка волокна типа PANDA: по волокну запускается узкополосное излучение, которое меняет длину волны с постоянной скоростью, а отраженное излучение с разной поляризацией приходит с небольшой разницей в длинах волн.
«Применяя к этому сигналу преобразования Фурье, можно точно определить какая это частота, а зная настройки лазера, можно узнать время прохождения света в волокне и разницу времен между излучениями с разной поляризацией. Таким образом, получая эту временную разность, можно вычислить значение двулучепреломления в волокнах с сохранением поляризации», – рассказывает Константин Овчинников.
Первоначальной задачей исследования было измерение двух одинаковых волоконно-оптических контуров. «Мы решили измерить их при помощи метода рефлектометрии в частотной области, но при обработке сигнала обнаружили еще дополнительный набор частот биений, которые не ожидали увидеть. Тогда и было выдвинуто предположение, что это связано с разной поляризацией. Позже мы предположили, что таким образом можно определять один из основных параметров волокон с сохранением поляризации», – добавляет он.
Константин говорит, что в ходе исследования возникли сложности с интерпретацией данных частот биений – сопоставления частот и взаимодействия волн с разной поляризацией в разных волокнах. Однако, на данный момент построена теоретическая модель, которая с довольно высокой точностью сходится с результатами эксперимента.
«Разработанная студентами система имеет потенциал заменить иностранное оборудование. Что в свою очередь позволит формировать на пермских разработках технологический суверенитет страны. Для продолжения работ по проекту, команда молодых ученых подаст свою разработку на конкурс «УМНИК-Фотоника», – комментирует профессор кафедры нанотехнологии и микросистемной техники ПГНИУ Виктор Криштоп.
Данная разработка является отечественным аналогом оптического рефлектометра американской фирмы LUNA. Он используется для измерения параметров волоконно-оптических линий передач, с его помощью также можно определять величину двулучепреломления. Константин вместе с командой переработали методику для возможности определения этой величины, используя разность расстояний. Это позволяет сделать конечный продукт немного проще и, в теории, дешевле зарубежного аналога.
