Разработка методов контроля параметров передачи разъемных соединений оптических волокон кабелей связи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Пашин Станислав Сергеевич

• Пашин Станислав Сергеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Пашин Станислав Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

1.1. Общие положения

1.2. Рефлектометрический способ определения потерь оптической мощности и коэффициента отражения

1.3. Способ измерения затухания при помощи комплекта оптического тестера на смонтированном элементарном кабельном участке ВОЛП

1.4. Способ оценивания состояния торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора

1.5. Модификация способа оценивания состояния торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора

1.6. Способы определения потерь оптической мощности и коэффициента отражения в разъемном соединении оптических волокон

1.7. Выводы

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНИВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СВЯЗИ МОД С УЧЕТОМ СОСТОЯНИЯ ТОРЦЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ СОЕДИНЯЕМЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

2.1. Общие положения

2.2. Выбор и обоснование границ зоны дискретного представления полей основной моды и мод высшего порядка

2.3. Исследование возможности оценивания коэффициента передачи основной моды в дискретном представлении

2.4. Разработка и апробация методики локализации артефактов на фотографии торца феррула волоконно-оптического коннектора

2.5. Выводы

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ВНОСИМЫХ ПОТЕРЬ РАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФОТОГРАФИЙ ТОРЦОВ ФЕРРУЛ КОННЕКТОРОВ

3.1. Общие положения

3.2. Методика контроля вносимых потерь разъемного соединения одномодовых оптических волокон на основе анализа фотографий торцов феррул волоконно-оптических коннекторов

3.2. Особенности представления волоконно-оптического разъемного соединения многомодовых оптических волокон при тестировании когерентными источниками оптического излучения

3.3. Методика контроля вносимых потерь разъемного соединения многомодовых оптических волокон на основе анализа снимка торца феррул волоконно-оптических коннекторов

3.4. Апробация разработанной методики контроля вносимых потерь разъемного соединения одномодовых оптических волокон на основе анализа фотографии торца феррул волоконно-оптических коннекторов

3.5. Разработка, верификация и исследование потенциальных возможностей методики контроля вносимых потерь разъемного соединения ММ ОВ на основе анализа перекрытия радиального распределения полей в дискретном представлении

3.6. Описание экспериментальной установки. Результаты испытаний

3.7. Выбор и обоснование параметров эквивалентного стыка оптических волокон с внесенным прецизионным радиальным рассогласованием

3.8. Выбор и обоснование прецизионного радиального рассогласования эквивалентного стыка

3.9. Верификация метода

3.10. Выводы

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ РАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФОТОГРАФИЙ ТОРЦОВ ФЕРРУЛ КОННЕКТОРОВ

4.1. Общие положения

а) MFR обоих соединяемых ОВ - 4.6 мкм;

б) координата границы "оболочка/феррул" принимается равной номинальному диаметру оболочки ОВ - 125 мкм

4.2. Разработка и исследование потенциальных возможностей методики контроля коэффициента отражения соединения одномодовых оптических волокон на основе анализа перекрытия радиального распределения полей в дискретном представлении

4.2. Методика контроля коэффициента отражения разъемного соединения оптических волокон на основе анализа фотографии торца феррул волоконно-оптических коннекторов

4.3. Описание экспериментальной установки

4.4. Тестирование методики контроля коэффициента отражения разъемного соединения оптических волокон на основе анализа снимка торца феррул волоконно-оптических коннекторов

4.5. Верификация метода оценивания коэффициента отражения разъемного соединения оптических волокон на основе анализа снимка торца феррул волоконно-оптических коннекторов

4.6. Выводы

5 РАЗРАБОТКА МОДИФИКАЦИИ МОДЕЛИ КУСОЧНО-РЕГУЛЯРНОЙ МНОГОМОДОВОЙ ВОЛП, ПОЗВОЛЯЮЩЕЙ УЧИТЫВАТЬ СОСТОЯНИЕ ТОРЦОВ КОННЕКТОРОВ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

5.1. Общие положения

5.2. Модификация модели маломодовой кусочно-регулярной ВОЛП, дополненная возможностью учета состояния торцевой поверхности коннекторов

5.3. Исследование влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррул коннекторов разъемного соединения на передающей стороне ВОЛП СКС с многомодовыми ОВ мультигигабитной сети связи

5.4. Экспериментальная верификация модификации модели

5.5. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты расчета распределения зависимостей вносимых потерь на разъемном соединении одномодовых оптических волокон от величины осевого смещения при разной степени загрязнения торцевой поверхности феррула коннектора, подключаемого со стороны передающего модуля, и чистой торцевой поверхности коннектора "приемного" световода

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Примеры протоколов тестирования зон «А», «В», «С» торца феррула волоконно-оптического коннектора, выполненные с помощью комплекта видеодиагностики Westover FBP P-5000

ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты расчета распределения зависимостей вносимых потерь на разъемном соединении одномодовых оптических волокон от величины осевого смещения и сопоставление с результатами измерений вносимых потерь для разной степени загрязнения феррула

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Интеллектуальная собственность

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Документы, подтверждающие внедрение основных результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методов контроля параметров передачи разъемных соединений оптических волокон кабелей связи»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. На сегодняшний день волоконно-оптические линии структурированных кабельных систем (СКС) являются базовой инфраструктурой «последней мили» современных инфокоммуникационных сетей, к которым, в том числе, относятся СКС центров обработки данных (ЦОД), сетей хранения данных, вычислительных центров, внутрикорпоративных сетей передачи данных разного назначения и др. В качестве еще одного ключевого драйвера широкого внедрения волоконно-оптических кабельных подсистем в данном сегменте сетей следует выделить переход и внедрение технологий 5G/6G. Здесь в качестве ключевых особенностей следует выделить существенно более жесткие, по сравнению с предыдущими поколениями, требования, предъявляемые к частотно-временному обеспечению. Например, такие отдельные приложения, как автоматизация производства на платформе H2M (Human-to-Machine), смарт-энергетика, дополненная реальность (AR - Augment-ed Reality), тактильный Интернет требуют минимизации задержки от 5 мс до 10 мкс, а в отдельных случаях - уже вплоть до наносекундной размерности шкалы времени. Фактически это соответствует мультигигабитным скоростям передачи данных в указанном сетевом сегменте. Очевидно, что реализация «последней мили», удовлетворяющей указанным требованиям по пропускной способности, просто не представляется возможной без инсталляции волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) на соответствующих подсистемах СКС.

Для таких ВОЛП характерно большое количество волоконно-оптических соединений, число которых может составлять от нескольких тысяч для типовой кабельной системы до десятков тысяч - для отдельных экстремально многопортовых СКС, например, СКС ЦОД. При этом в отличие от «традиционных» сетей широкополосного доступа, соединительные ВОЛП подсистем СКС характеризуются достаточно малой протяженностью (буквально десятки - сотни метров). Поэтому весь комплекс приемо-

сдаточных измерений, проводимый с помощью оптических рефлектометров (OTDR), обязательный для «традиционных» ВОЛП, в соответствие с РД 45.156-2000, является опциональным для ВОЛП СКС, согласно ГОСТ Р 532452008. По этой причине подавляющее большинство бригад предприятий, деятельность которых ориентирована в основном на инсталляцию подсистем СКС, не укомплектованы OTDR, которые, в общем случае, являются относительно дорогостоящими средствами измерения, с точки зрения соотношения пропорции бюджета строительства ВОЛП многопортовой СКС и затрат на закупку активного оборудования с соответствующим количеством трансиверов. И в данном случае контроль качества монтажа оконечных устройств коммутации, как минимум, уже осуществляется с помощью штатного комплекта полевых оптических тестеров для проведения обязательного комплекса измерений вносимых потерь на кабельном участке, выполняемых непосредственно только по окончании всех работ по инсталляции линии.

При этом для оперативного контроля качества разъемных соединений в патч-панелях и телекоммуникационных розетках непосредственно в процессе монтажа нередко дополнительно используются источники видимого излучения и комплекты видеодиагностики. Первые позволяют визуально определить возможность прохождения излучения по оптическим волокнам (ОВ), вторые - оценить качество монтажа коннектора в автоматическом режиме по принципу «PASS-FAIL», согласно ратифицированному стандарту IEC 61300-3-35, регламентирующего процедуру оценивания состояния торца феррула волоконно-оптического разъема. Все это приводит к достаточно высоким значениям процента «ложного» перемонтажа, когда инсталлятор при формальном непрохождении такого теста вынужден повторно монтировать коннектор или розеточный модуль и, соответственно, расходовать новый комплект коннектора, несмотря на приемлемое значение ключевых параметров.

Более того, нередко бывает ситуация, когда, наоборот, коннектор проходит тест видеодиагностики и при этом результаты последующих измерений вносимых потерь на соответствующих оптических волокнах (ОВ) ВОЛП, выполненных оптическим тестером, являются неудовлетворительными: устранение недостатков в этом случае требует вскрытия патч-панели или телекоммуникационной розетки, повторного монтажа коннекторов и нового цикла измерений ключевых параметров на соответствующих портах. Следует отметить, что и OTDR не решает данную задачу. Учитывая, упомянутую малую протяженность ВОЛП СКС, OTDR обеспечивает корректные измерения исключительно оптической длины волокон кабеля. В то время как тестирование портов оконечных устройств ВОЛП СКС фактически сводится к визуальному контролю ширины мертвой зоны рефлектограммы (заключение делает сам оператор), либо автоматизированной оценке качества подключения «переднего разъема» относительно установленного оператором значения коэффициента отражения также по принципу «PASS-FAIL» без определения искомых действительных значений базовых параметров передачи разъемного соединения - вносимых потерь и коэффициента отражения.

Аналогичная проблема контроля качества разъемных соединений возникает и для структурных подразделений предприятий, занимающихся технической эксплуатацией СКС. Особенно это касается ВОЛП, находящихся в агрессивных условиях эксплуатации в сильно запыленных помещениях с повышенным содержанием частиц взвеси в окружающей среде, характерном, например, для цехов предприятий тяжелой промышленности. В этом случае подключение активного оборудования к резервным, оставленным «на развитие сети» ОВ ВОЛП, ранее сданной в эксплуатацию, потребует предварительного проведения видеодиагностики феррул коннекторов, оконцовывающих ОВ кабеля линии и подключенных с внутренней стороны устройства коммутации. Очевидно, что и здесь тест «PASS-FAIL» является недостаточным, в то время как оценка максимальных вносимых потерь, а

также коэффициента отражения, с точки зрения определения степени деградации коннектора, позволила бы сделать однозначное заключение о необходимости проведения дополнительных профилактических работ перед подключением активного оборудования наращиваемой / модернизируемой сети.

Степень разработанности темы исследований. В целом, тематика расчета параметров передачи стыков волоконных световодов достаточно популярна и хорошо изучена. Первые публикации хорошо известных в области волоконной оптики авторов - А. Снайдера и Дж. Лава, посвященные моделированию соединений ОВ, датированы началом 1980х г.г. Данное направление получило дальнейшее активное развитие в работах коллективов зарубежных и отечественных исследователей С.П. Гурджи, З.Х. Ванга, А.К. Гхатака, В.Б. Каток, Ж.П. Мьюне, В.А. Срапионова, К. Тхьягараджана, С.И. Хосейна, Р. Чандра и др., рассматривающих, в основном, вопросы расчета идеальных соосных стыков неодинаковых одномодовых (как ступенчатых, так и с W-образным профилем) ОВ (в отдельных работах - маломодовых ОВ и даже многомодовых ОВ), а также соединений с внесенным прецизионным радиальным или угловым рассогласованием. Отдельный интерес представляет цикл публикаций группы зарубежных авторов (Вебстер М., Д. Каннингем, Л. Раддац, И. Уайт и др.), участвовавших в разработке утвержденного в 1998 г. стандарта IEEE 802.3z, впервые регламентирующего передачу оптических сигналов, возбуждаемых когерентными источниками, по многомодовым ОВ первого поколения категории ISO/ IEC OM2 со скоростью 1 Гбит/с: здесь моделировался прецизионный смещенный ввод излучения с выхода лазера в торец многомодового ОВ.

Самарской научной школой ПГУТИ «Маломодовые технологии волоконной оптики и их приложения на сетях связи» - её основателем, В.А. Бурдиным, и представителями - В.А. Андреевым, А.В. Бурдиным, М.В. Дашковым и др. - были получены аналитические решения для расчета коэффициентов связи мод на стыках однотипных и разнотипных волоконных

световодов с увеличенным диаметром сердцевины, разбросом технологических параметров и произвольным осесимметричным профилем показателя преломления, не только для строго центрированного соединения, но и более сложных случаев стыков таких ОВ, отличающихся введенным радиальным, угловым и продольным рассогласованием.

Вместе с тем подавляющее большинство известных моделей стыков ОВ разной конфигурации ориентированы на расчет коэффициента связи вводимых и возбуждаемых мод и, как результат, оценивание вносимых потерь, не учитывают состояние торцевой поверхности соединяемых ОВ. В этом смысле некоторым исключением является цикл работ группы исследователей под руководством Т. Бердинских, непосредственно принимавших участие в разработке упомянутого выше ратифицированного стандарта 1ЕС 61300-3-35, в которых было предложен подход определения вносимых потерь на разъемном соединении ОВ на основе анализа фотографии торцов феррул разъемов и последующей оценкой суммы весовых коэффициентов загрязнения выделенных концентрических областей. Однако и здесь предложенный метод ориентирован исключительно на анализ разъемных соединений одномодовых ОВ.

Кроме того, остается открытым вопрос влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора на появление дополнительных искажений оптического сигнала, возбуждаемого когерентным источником излучения трансивера мультигигабитной системы передачи, в многомодовых ОВ, на основе которых для подавляющего большинства проектов как раз и реализуются многопортовые СКС. Здесь условия ввода являются одним из базовых факторов, определяющих проявление негативного эффекта дифференциальной модовой задержки (ДМЗ). И в данном случае может сложиться ситуация, когда даже для малых / приемлемых значений вносимых потерь, специфичное загрязненное состояние торцевой поверхности феррул коннекторов разъемного соединения на передающей стороне ВОЛП может

существенно повлиять на изменение перераспределение мощности между возбуждаемыми в многомодовом ОВ линии модовыми составляющими, включая появление нежелательных высших мод, и, как результат, к неприемлемо сильному проявлению ДМЗ с последующим отказом канала передачи информации.

Таким образом, возникают задачи как разработки методов контроля базовых параметров передачи (вносимые потери и коэффициент отражения) волоконно-оптических разъемных соединений однотипных и разнотипных ОВ, в зависимости от степени и характера загрязнения торцевой поверхности феррул коннекторов / торцов сращиваемых ОВ, так и прогноза искажения оптических сигналов, возбуждаемых когерентными источниками излучения в многомодовых ОВ ВОЛП, исходя из состояния этих торцевых поверхностей.

Объектом исследования являются разъемные соединения ОВ ВОЛП сетей связи.

Предметом исследования являются процессы взаимодействия модовых составляющих оптических сигналов на разъемных стыках ОВ с загрязненной торцевой поверхностью, их влияние на параметры передачи этих соединений, а также на дополнительные искажения оптических сигналов, возбуждаемых когерентными источниками излучения в многомодовых ОВ ВОЛП СКС.

Целью диссертационной работы является разработка методов контроля параметров передачи разъемных соединений ОВ сетей связи по результатам анализа изображений состояния торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка математической модели стыка неодинаковых ОВ с произвольным профилем показателя преломления, учитывающей состояние поверхности торцов соединяемых ОВ.

2. Разработка методики контроля вносимых потерь разъемного соединения пары ОВ на основе анализа состояния торцов феррул волоконно-оптических коннекторов.

3. Разработка методики контроля коэффициента отражения разъемного соединения пары ОВ на основе анализа состояния торцов феррул волоконно-оптических коннекторов.

4. Разработка модификации модели кусочно-регулярной многомодовой ВОЛП с нерегулярными кварцевыми слабонаправляющими многомодовыми ОВ при заданных условиях возбуждения когерентным источником оптического излучения, дополненной возможностью учета состояние торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов разъемных соединений.

5. Исследование влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррул коннекторов разъемного соединения на передающей стороне ВОЛП СКС с многомодовыми ОВ мультигигабитной сети связи.

Научная новизна работы:

1. Предложен универсальный подход расчета коэффициента связи взаимодействующих на соединении волоконных световодов произвольной конфигурации пары вводимой и возбуждаемой поперечных мод оптического излучения, который, в отличие от известных решений, базируется на дискретном представлении радиального распределения полей этих мод и, соответственно, интеграла их перекрытия, и позволяет учитывать как рассогласование положения центров сердцевин, так и локальные искажения полей анализируемой пары взаимодействующих мод, обусловленных, в том числе, дефектами торцевой поверхности сращиваемых ОВ.

2. Разработана универсальная методика контроля вносимых потерь разъемного соединения пары волоконных световодов с разбросом технологических параметров по результатам анализа изображения торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов, которая, в отличие от известных решений, использует предложенные дискретное представление

радиального распределения полей взаимодействующих на стыке ОВ мод оптического излучения и бинарное дискретное представление загрязненной торцевой поверхности феррул и, соответственно, инсталлированных в них ОВ, с последующим расчетом коэффициентов связи этих взаимодействующих мод, при этом анализируемое соединение рассматривается в виде эквивалентного стыка ОВ с внесенным заданным прецизионным радиальным рассогласованием, идентичным как для одномодовых, так и многомодовых ОВ.

3. Разработана универсальная методика контроля коэффициента отражения разъемного соединения пары волоконных световодов с разбросом технологических параметров по результатам анализа изображения торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов, которая, в отличие от известных решений, использует также предложенный выше подход дискретного представления полей и учитывает состояние торцов ОВ, при этом анализируемое соединение рассматривается в виде эквивалентного центрированного стыка ОВ.

4. Предложена модификация математической модели ВОЛП СКС мультигигабитной сети передачи данных, основанной на кусочно-регулярном представлении с применением общего подхода метода расщепления по физическим процессам, дополненная возможностью учета влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррула коннектора и, соответственно, инсталлированного в него ОВ, на условия ввода оптического сигнала, возбуждаемого когерентным источником излучения, в ОВ линии.

Теоретическая и практическая значимость полученных автором результатов:

Теоретическая значимость диссертационной работы состоит в разработке нового универсального подхода анализа стыка волоконных световодов произвольной конфигурации, позволяющего учитывать состояние торцевой поверхности соединяемых ОВ.

Практическая значимость диссертационного заключается в разраьотке практических рекомендаций по выбору границ зоны дискретного представления радиального распределения полей взаимодействующих мод на анализируемом соединении ОВ, шага дискретного представления, параметров эквивалентных стыков, используемых для представления анализируемого волоконно-оптического соединения для последующей оценки его параметров передачи, а также выбору критерия идентификации характера загрязнения торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора ОВ на передающей стороне ВОЛП СКС мультигигабитной сети, приводящего к неприемлемым, с точки зрения показателей качества канала связи, искажениям оптического сигнала.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. В работе использованы методы теории оптических волноводов, теории линий передачи, теории связи мод диэлектрических волноводов, интегрального исчисления, а также математический аппарат преобразования Фурье. Обоснованность и достоверность результатов подтверждается адекватностью использования методов теории оптических волноводов и теории линий передачи; экспериментальной апробацией с применением сертифицированного измерительного оборудования. При решении задач диссертационной работы использовались современные программные средства и специализированные лицензионные пакеты прикладных программ Mathcad и Ма^о^ МАТЬАВ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Универсальный метод расчета коэффициента связи взаимодействующих на соединении волоконных световодов произвольной конфигурации пары вводимой и возбуждаемой поперечных мод в дискретном представлении радиального распределения полей этих мод и, соответственно, интеграла их перекрытия, позволяющий учитывать рассогласование положения центров сердцевин и наличие локальных искажений полей

анализируемой пары взаимодействующих мод, обусловленных, в том числе, дефектами торцевой поверхности сращиваемых ОВ.

2. Методика контроля вносимых потерь разъемного соединения ОВ, позволяющая проводить оценку вносимых потерь на разъемном соединении пары телекоммуникационных ОВ с разбросом технологических параметров по результатам анализа фотографического изображения торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов стыка с относительной погрешностью в размере не более 10%.

3. Методика контроля коэффициента отражения разъемного соединения ОВ, позволяющая осуществлять проводить оценку коэффициента отражения разъемного соединения пары телекоммуникационных ОВ с разбросом технологических параметров по результатам анализа фотографического изображения торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов стыка с относительной погрешностью в размере не более 10%.

4. Модификация математической модели ВОЛП СКС мультигигабитной сети передачи данных, основанной на кусочно-регулярном представлении с применением общего подхода метода расщепления по физическим процессам, позволяющая учитывать влияние характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррула коннектора и, соответственно, инсталлированного в него ОВ, на условия ввода оптического сигнала, возбуждаемого когерентным источником излучения, в ОВ линии.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований использовались при выполнении ПГУТИ работ в рамках гранта РФФИ «Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты») по теме «Развитие теории кусочно-регулярных маломодовых волоконно-оптических линий связи с крипто-световодами для защиты на физическом уровне мультигигабитных сетей передачи конфиденциальной информации разного назначения» (договор № 19-37-90150\19, с 21.08.2019 - 30.09.2021); при выполнении работ в рамках гранта

Фонда содействия инновациям по теме «Разработка программного комплекса для оценивания параметров передачи разъемного соединения волоконно-оптического коннектора», срок выполнения (договор № 3147ГС1/48679, 21.08.2019 - 21.09.2020); внедрены на предприятиях АО «НПО ГОИ им. С.И. Вавилова», ООО «Микрофарм»», ООО «НПП СвязьАвтоматикаМонтаж», а также учебном процессе кафедры линий связи и измерений в технике связи ПГУТИ, что подтверждается соответствующими актами внедрения приведёнными в приложении к данной работе.

Апробация работы. Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались и обсуждались на 22 Международных и Российских конференциях: XXII, XXIV - XXVIII Российских научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (Самара 2015, 2017 - 2021 г.); XIII - XIX Международных научно-технических конференциях «Оптические технологии в телекоммуникациях» (Уфа 2015, Самара 2016, Казань 2017, Уфа 2018, Казань 2019, Самара 2020, 2021); II - V Международных научно-технических конференциях «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы» (Казань 2015 - 2018); VII Международных научно-технических и научно-методических конференциях «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург 2018, 2021, 2022); XIII, XIX Международных научно-технических конференциях «Физика и технические приложения волновых процессов» (Казань 2015, Самара 2021).

Публикации. По тематике диссертации опубликовано 56 печатных работ, в том числе 4 статьи в научных изданиях перечня ВАК, 9 публикаций в изданиях, входящих в БД цитирования Scopus и Web of Science, 39 работ в других научных журналах, трудах международных и всероссийских конференций, 3 патента РФ на изобретения, 1 свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ.

Соответствие паспорту специальности. Содержание диссертации соответствует п.п. 1 и 18 паспорта специальности 2.2.15. - Системы, сети и

устройства телекоммуникаций - «Разработка, и совершенствование методов исследования, моделирования и проектирования сетей, систем и устройств телекоммуникаций» и «Разработка научно-технических основ создания сетей, систем и устройств телекоммуникаций и обеспечения их эффективного функционирования».

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 5 глав, заключение, и приложения, изложенные на 221 странице, содержит 150 рисунков, 5 приложений. Список использованной литературы состоит из 116 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и основные задачи исследования, показана научная новизна и практическая ценность работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен сравнительный анализ известных методов контроля вносимых потерь и коэффициента отражения разъемных волоконно-оптических соединений, результаты которого продемонстрировали актуальность разработки новых «бесконтактных» методов контроля параметров передачи таких стыков ОВ по результатам анализа состояния торцевой поверхности феррул коннекторов.

Во второй главе представлен универсальный подхода расчета коэффициента связи взаимодействующих на соединении волоконных световодов произвольной конфигурации пары вводимой и возбуждаемой поперечных мод оптического излучения. Проведена апробация предложенного подхода, сформулированы практические рекомендации по выбору границ области дискретного представления поля моды хтс1х, учитывающей действительное значение радиуса пятна моды (MFR), а также предельную величину радиального рассогласования и поправку 2 мкм. Эмпирически определен шаг дискретизации Лх=0.5 мкм, который позволяет достичь компромисс между требованиями к вычислительным ресурсам и погрешностью расчета. Предложена методика представления загрязнения

торцевой поверхности в виде искажений поля моды в дискретном представлении (локализация артефактов).

В третьей главе разработан и представлен метод и на его основе -методика оценивания вносимых потерь разъемного соединения ОВ по результатам анализа фотографии торца феррул волоконно-оптических коннекторов на базе дискретного представления полей взаимодействующих мод и расчета коэффициентов связи между ними. Проведена предварительна апробация представленной методики. Разработана и апробирована экспериментальная установка для верификации методики оценивания вносимых потерь разъемного соединения оптических волокон на основе анализа снимка торца феррул волоконно-оптических коннекторов. Определены параметры эквивалентного стыка оптических волокон с внесенным прецизионным радиальным рассогласованием, который используется для представления разъемного соединения. Проведен подбор вводимого прецизионного осевого смещения d эквивалентного стыка с радиальным рассогласованием. Проведена верификация методики.

В четвертой главе разработан и представлен метод. Проведена предварительная апробация представленной методики оценивания вносимых потерь на стыке. Сформулированы практические рекомендации по выбору границ области дискретного представления поля моды хтах, учитывающей действительное значение MFR. Подтверждена адекватность выбора значения верхней границы дискретизации хтах=25 мкм, несмотря на значительный MFR и характер распределения поля вытекающей моды LPo2, основная часть мощности которого сосредоточена и переносится в оболочке, а отсутствие / малые значения радиального смещения снимают необходимость ввода поправки 2 мкм к значению верхней границы области дискретизации поля моды. Разработана и апробирована экспериментальная установка для верификации метода оценивания коэффициента отражения разъемного соединения ОВ на основе анализа снимка торца феррул волоконно-оптических коннекторов. Проведена верификация методики.

В пятой главе предложена модификация модели кусочно-регулярной многомодовой ВОЛП с нерегулярными кварцевыми слабонаправляющими многомодовыми ОВ при заданных условиях возбуждения когерентным источником оптического излучения, дополненной возможностью учета состояние торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов разъемных соединений. Проведены исследования влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррул коннекторов разъемного соединения на передающей стороне ВОЛП СКС с многомодовыми ОВ мультигигабитной сети связи. Проведена экспериментальная верификация.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пашин Станислав Сергеевич, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Адамс М. Введение в теорию оптических волноводов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 512 с. 24.

2. Андреев В.А., Бурдин В.А., Бурдин А.В. Связь мод на стыках градиентных оптических волокон с аномалиями профиля показателя преломления, характерными для MCVD // I Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (ПТиТТ): тезисы докладов. - Уфа, 2000. - С. 59 - 62.

3. Бурдин А.В. О диагностике дифференциальной модовой задержки многомодовых оптических волокон // Инфокоммуникационные технологии. -2008. - №4. - С. 33 - 38.

4. Бурдин А.В. Дифференциальная модовая задержка кварцевых многомодовых оптических волокон разных поколений // Фотон-Экспресс. -2008. - №5-6(69-70). - С. 20 - 22.

5. Бурдин А.В., Яблочкин К.А. Исследование дефектов профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон кабелей связи // Инфокоммуникационные технологии. - 2010. - №2. - С. 22 - 27.

6. Бурдин А.В. Маломодовый режим передачи оптических сигналов по многомодовым волокнам: приложения в современных инфокоммуникациях. -Самара: ПГУТИ, 2011. - 274 с.

7. Бурдин А.В., Яблочкин К.А. Исследование дефектов профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон кабелей связи // Инфокоммуникационные технологии. - 2010. - №2. - С. 22 - 27.

8. Бурдин А.В. Применение многомодовых оптических волокон на высокоскоростных сетях связи // Электросвязь. - 2007. - №4. - С. 66 - 69.

9. ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии (ИТ). Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования. - 2010.

10. ГОСТ 53245-08. Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания, 2008 г.

11. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи. Учебное пособие для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990. - 224.

12. Гроднев И.И., Шварцман В.О. Теория направляющих систем связи. - М.: Связь, 1978. - 296 с.

13. Дьяконов В. П. MATLAB 6.0/6.1/6.5/6.5+SP1 + Simulink 4/5. Обработка сигналов и изображений. Полное руководство пользователя. — М.: «СОЛОН-Пресс», 2005. — 592 с. — ISBN 5-93003-158-8. 35.

14. Елисеев И. Кабельные решения для ЦОДа // Network World Сети. - 2008. - №4. - С. 20 - 22.

15. Зейбот Р. ЦОД для телекоммуникационной компании // Фотон-Экспресс. - 2008. - №5-6. - С. 52.

16. Зентко Т. Структурированный ЦОД // Журнал сетевых решений LAN. -2009. - №2. - С. 48 - 51.

17. Калитиевский Н.И. Волновая оптика: Учеб. Пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1995. - 463 с.

18. Каврусов В.Ю., Игнатьева Н.Е., Берикашвили В.Ш. Стандарты и требования к коммуникационным кабельным системам зданий // Фотон-Экспресс. - 2008. - №3. - С.8 - 9.

19. Кюкенманнс С. Потери на затухание повышают уровень ошибок // Журнал сетевых решений LAN. - 2008. - №1. - С. 88.

20. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. М.:ЛЕСАРарт, 2003. - 288 с.

21. Листвин, А.В. Рефлектометрия оптических волокон / А.В. Листвин, В.Н. Листвин. - М.: ЛЕСАРарт, 2005. - 208 с.

22. Нормы приемо-сдаточных измерений элементарных кабельных участков магистральных и внутризоновых подземных волоконно-оптических линий передачи сети общего пользования, М.: Госкомсвязи России, 1997 г.

23. Орлов С. СКС: технологии роста // Журнал сетевых решений LAN. -2008. - №1. - С. 30 - 41.

24. Оптическое волокно Corning® SMF-28® Ultra. Описание изделия. Corning®, 2014 [Electronic resource]. - Access mode:

https://www.commg.com/media/worldwide/coc/documents/Fiber/Pn424_7-14rus.pdf

25. Основы волоконно-оптической связи: Пер с англ. / Под ред. Дианова Е.М. - М.: Советское радио, 1980. - 232 с.

26. Способ определения потерь оптической мощности в разъемном соединении оптических волокон // Бурдин А. В., Гиниатулина А. М., Пашин С. С. Патент № RU 2683802 C1 от 21.05.2018., опубл. 02.04.2019.

27. Способ определения коэффициента отражения в разъемном соединении оптических волокон // Пашин С. С. Патент № RU 2720643 C1 от 31.08.2019, опубл. 12.05.2020.

28. Способ компенсации дисперсионных искажений оптических сигналов в многомодовых волоконно-оптических линиях передачи // Бурдин А. В., Бурдин В. А., Пашин С. С. Патент RU 2778554 C1 от 12.10.2021, опубл. 22.08.2022.

29. Пашин, С.С. Организация защищенного канала передачи конфиденциальной информации с помощью специализированного волоконно-оптического линейного тракта / А.В. Бурдин, О.Ю. Губарева, С.С. Пашин, В.В. Пугин // Инфокоммуникационные технологии. - 2017. - Т.15. - № 4. - С. 337 -349.

30. Пашин, С.С. Оценка коэффициента отражения на разъемном соединении одномодовых оптических волокон по результатам анализа изображений торцевых поверхностей феррул коннекторов / А.В. Бурдин, С.С. Пашин // Труды учебных заведений связи. - 2020. - Т.6. - № 4. - С. 16-27.

31. Пашин, С.С. Исследование потенциальных возможностей оценивания коэффициента передачи основной моды на основе анализа перекрытия радиального распределения полей в дискретном представлении / С.С. Пашин // Инфокоммуникационные технологии. - 2021. - Т.19. - № 2. - С. 172 - 178.

32. Пашин, С.С. Исследование влияния деградации разъемных соединений линейного тракта внутриобъектовых ВОЛП с криптоволокнами на искажение оптических сигналов компактных мультигигабитных сетей передачи данных / А.В. Бурдин, С.С. Пашин // Труды учебных заведений связи. - 2021. - Т.7. - № 4. - С. 18-30.

33. Пашин, С.С., Разработка методики построения карты дифференциальной модовой задержки на основе анализа формы импульсного отклика маломодового сигнала / А.В. Бурдин, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков и другие // XXII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2015. - С. 109.

34. Пашин, С.С., Синтез эквивалентного профиля показателя преломления кварцевых градиентных многомодовых оптических волокон по диаграмме дифференциальной модовой задержки / А.В. Бурдин, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков, Н.Л. Севрук // II Международная научно-техническая конференция «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы». -Казань, 2015. - С. 160 - 162.

35. Пашин, С.С., Результаты измерения профиля дифференциальной модовой задержки многомодового оптического волокна первого поколения / А.В. Бурдин, В.А. Бурдин, С.С. Пашин, и другие // XIII Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов». - Казань, 2015. - С.210-212.

36. Пашин, С.С., Результаты экспериментальной апробации модифицированной схемы измерения карты дифференциальной модовой задержки / А.В. Бурдин, В.А. Бурдин, С.С. Пашин, и другие // XIII Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Уфа, 2015. - С. 46 - 47.

37. Пашин, С.С., Детектирование модовых составляющих маломодового оптического сигнала из переферийной зоны сердцевины на выходе тестируемого многомодового световода / С.С. Пашин, Н.Л. Севрук // XIII Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Уфа, 2015. - С. 172 - 174.

38. Пашин, С.С., Экспериментальная апробация методики управления модовым составом зондирующего маломодового оптического сигнала на вводе/выводе тестируемого многомодового волоконного световода / А.С. Евтушенко, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков и другие // Международная

научно-техническая конференция «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы». - Казань, 2016. - С. 207 - 209.

39. Пашин, С.С., Статистические исследования влияния состояния торцевой поверхности волоконно-оптических коннекторов на параметры разъемных соединений / С.С. Пашин, В.В. Хоркуш и другие // Международная научно-техническая конференция «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы». - Казань, 2016. - С. 217 - 219.

40. Пашин, С.С., Экспериментальные исследования параметров ввода оптического излучения с выхода когерентного источника излучения в периферийную зону сердцевины многомодового оптического волокна / С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков, А.С. Евтушенко // XIV Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». -Самара, 2016. - С. 171 - 172.

41. Пашин, С.С., Исследование влияния площади загрязнения торцевой поверхности феррул коннектора на параметры передачи разъемного соединения оптических волокон / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин и другие // XIV Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Самара, 2016. - С. 122 - 123.

42. Пашин, С.С., Результаты экспериментальной апробации методики ввода ROFL оптического излучения с выхода одномодового световода в многомодовое волокно [Текст] / А.В. Бурдин, А.С. Евтушенко, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков // XIV Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Самара, 2016. - С. 247 - 248.

43. Пашин, С.С., Результаты экспериментальных исследований зависимости вносимых потерь разъемных волоконно-оптических соединений от площади загрязнения торцевой поверхности феррул коннектора / А.В. Бурдин, С.С. Пашин, В.В. Хоркуш и другие // XXIV Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2017. - С. 160.

44. Пашин, С.С., Разработка методики реализации ввода ROFL оптического сигнала с выхода одномодового световода в многомодовое волокно / А.В. Бурдин, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков и другие // XXIV Российская научно-

техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2017. - С. 161.

45. Пашин, С.С., Результаты экспериментальных исследований параметров ввода оптического излучения с выхода одномодового согласующего волоконного световода в периферийную зону сердцевины многомодового оптического волокна / А.В. Бурдин, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков и другие // XXII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2017. - С. 162.

46. Пашин, С.С., Результаты экспериментальной апробации реализации методики равномерной засветки торца многомодового световода излучением с выхода одномодового оптического волокна / А.С. Евтушенко, С.С. Пашин // Международная научно-техническая конференция «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы». - Казань, 2017. - С. 162. С. 421 - 425.

47. Пашин, С.С., Исследование влияния площади загрязнения торцевой поверхности феррул коннектора на коэффициент отражения однотипных разъемных соединений оптических волокон / А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин, В.В Хоркуш // Международная научно-техническая конференция «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы». - Казань, 2017. - С. 425 - 429.

48. Пашин, С.С., Исследование влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррул коннекторов на параметры передачи разъемных соединений оптических волокон / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин, А.Е. Жуков // XV Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Казань, 2017. - С. 223 - 224.

49. Пашин, С.С., Организация защищенного на физическом уровне канала передачи конфиденциальной информации на базе специализированного волоконно-оптического линейного тракта / А.В. Бурдин, О.Ю. Губарева, С.С. Пашин и другие // XV Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Казань, 2017. - С. 84 - 86.

50. Пашин, С.С., Восстановление диаграммы дифференциальной модовой задержки волоконного световода по результатам анализа карты импульсных

откликов маломодового оптического сигнала / А.В. Бурдин, В.А. Бурдин, С.С. Пашин, Д.Е. Прапорщиков // ФОТОН-ЭКСПРЕСС. - 2017. - Т.6. - № 4. - С. 229 - 230.

51. Пашин, С.С., Результаты экспериментальных исследований влияния характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррул коннекторов на параметры передачи разъемных волоконно-оптических соединений / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин // XXII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2018. - С. 122.

52. Пашин, С.С., Экспериментальные измерения карты дифференциальной модовой задержки строительных длин многомодовых оптических волокон категории ОМ2 с разной степенью вариации диаметра сердцевины / В. А. Андреев, А.В. Бурдин, С.С. Пашин и другие // XXII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2018. - С. 113.

53. Пашин, С.С., Защищенный на физическом уровне канал передачи данных на базе специализированного волоконно-оптического линейного тракта / А.В. Бурдин, О.Ю. Губарева, С.С. Пашин и другие // XXII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2018. - С. 120.

54. Пашин, С.С., Разработка алгоритма работы нейросети, обучающейся с помощью снимков торцов феррул волоконно-оптических коннекторов / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин // XXII Российская научно-техническая профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2018. - С. 121.

55. Пашин, С.С., Разработка методики локализации загрязненного участка торца феррула волоконно-оптического коннектора / С.С. Пашин, А.М. Гиниатулина // Международная научно-техническая конференция «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы». - Казань, 2018. -С. 187 - 188.

56. Пашин, С.С., Вопросы реализации аппаратно-программного комплекса прогноза параметров передачи разъемного соединения по результатам

видеодиагностики торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин // Сборник научных статей VII Международной научно-технической и научно-методической конференции «Актуальные проблемы инфокоммуникаций в науке и образовании». - Санкт-Петербург, 2018. - С. 123 - 128.

57. Пашин, С.С. Результаты моделирования распространения оптических сигналов систем 10GBASE-LX по многомодовым оптическим крипто-волокнам / А.В. Бурдин, О.Ю. Губарева, С.С. Пашин и другие // XVI Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Уфа, 2018. - С. 45 - 47.

58. Пашин, С.С. Управление дифференциальной модовой задержкой на основе комбинации оптических волокон линейного тракта / А.В. Бурдин, О.Ю. Губарева, С.С. Пашин и другие // XVI Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Уфа, 2018. -С. 48 - 49.

59. Пашин, С.С. Разработка методики автоматизированной локализации артефактов изображения торца загрязненного феррула волоконно-оптического коннектора / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, А.А. Диязитдинова, С.С. Пашин // XVI Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Уфа, 2018. - С. 136 - 137.

60. Пашин, С.С. Подбор комбинации оптических крипто-волокон для формирования защищенного канала передачи информации / А.В. Бурдин, А.С. Евтушенко С.С. Пашин и другие // XXII Российская научно-техническая профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2019. - С. 125 - 126.

61. Пашин, С.С. Разработка алгоритма автоматизированного удаления ореолов сердцевины и оболочки на анализируемом изображении торцевой поверхности феррула / А.В. Бурдин, А.М. Гиниатулина, С.С. Пашин и другие // XXII Российская научно-техническая профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2019. - С. 128 - 129.

62. Пашин, С.С. Исследование влияния несимметричности геометрии промышленных образцов оптических крипто-волокон на дисперсионные

параметры направляемых мод / А.В. Бурдин, В.А. Бурдин, С.С. Пашин и другие // XVI Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». -Казань, 2019. - С. 75 - 76.

63. Пашин, С.С. Простая методика расчета коэффициента передачи основной моды на стыках оптических волокон с загрязненной торцевой поверхностью сердцевины / А.В. Бурдин, С.С. Пашин // XVI Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Казань, 2019. - С. 141 - 142.

64. Пашин, С.С. Исследование несимметричной эллиптичности поперечного сечения оптических криптоволокон на дисперсионные параметры направляемых мод / А.В. Бурдин, Т.В. Никулина, С.С. Пашин // XXVII Российская научно-техническая профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2020. - С. 88.

65. Пашин, С.С. Анализ результатов оценки коэффициента связи с учетом загрязненной торцевой поверхности одномодовых оптических волокон / А.В. Бурдин, Т.В. Никулина, С.С. Пашин // XVIII Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». -Самара, 2020. - С. 125 - 126.

66. Пашин, С.С. Апробация математической модели для расчета параметров передачи модового состава волоконных световодов для дешифрования / А.В. Бурдин, Т.В. Никулина, С.С. Пашин // XXVIII Российская научно-техническая профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2021. - С. 80.

67. Пашин, С.С. Применение распределенных оптоволоконных акустических датчиков для мониторинга состояния ТМК ВОЛС / А.В. Бурдин,

B.А. Бурдин, М.В. Дашков, С. С. Пашин и другие // ФОТОН-ЭКСПРЕСС. -2021. - Т.6. - № 174. - С. 198.

68. Пашин, С.С. Разработка методики оценивания параметров передачи разъемного соединения одномодовых оптических волокон по результатам анализа фотографий торцевых поверхностей феррул коннекторов / А.В. Бурдин,

C.С. Пашин// Сборник научных статей X Международной научно-технической и научно-методической конференции «Актуальные проблемы

инфокоммуникаций в науке и образовании». - Санкт-Петербург, 2021. - С. 339

- 343.

69. Пашин, С.С. Разработка методики подбора комбинации профилей показателя преломления пары оптических крипто-волокон для управления дифференциальной модовой задержкой / А.В. Бурдин, Т.В. Никулина, С.С. Пашин // Сборник научных статей X Международной научно-технической и научно-методической конференции «Актуальные проблемы инфокоммуникаций в науке и образовании». - Санкт-Петербург, 2021. - С. 335

- 338.

70. Пашин, С.С. Исследование влияния загрязнения торцов коннекторов разъемных соединений линейного тракта многомодовых ВОЛП с крипто-волокнами на искажения оптического сигнала / А.В. Бурдин, Т.В. Никулина, С.С. Пашин // XIX Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Самара, 2021. - С. 35 - 36.

71. Пашин, С.С. Моделирование кусочно-регулярных ВОЛП с многомодовыми оптическими волокнами компактных мультигигабитных сетей с учетом характера и степени загрязнения коннекторов разъемных соединений / А.В. Бурдин, С.С. Пашин // XIX Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях». - Самара, 2021.

- С. 33 - 34.

72. РД 45.180 - 2001. Руководящий документ отрасли. Руководство по проведению планово-профилактических и аварийно-восстановительных работ на линейно-кабельных сооружениях связи волоконно-оптической линии передачи.

73. РД 45.190 - 2001. Руководящий документ отрасли. Участок кабельный элементарный волоконно-оптической линии передачи. Типовая программа испытаний.

74. ГОСТ 53245-08. Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания, 2008 г.

75. РД 45.156 - 2000. Руководящий документ отрасли. Состав исполнительной документации на законченные строительством линейные сооружения магистральных и внутризоновых ВОЛП.

76. Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987. - 656 с. 38.

77. Семенов А.Б. Волоконно-оптические подсистемы современных СКС. -М.: Академия АйТи; ДМК Пресс, 2007. - 632 с.

78. Срапионов В.А. Связь мод в стыках оптических волокон с разбросом параметров // Электросвязь. - 1985. - №10. - С. 10 - 12.

79. Семенов А.Б. Особенности нормирования и расчета параметров оптических трактов СКС // Сети и системы связи. - 2008. - №4. - С. 66 - 71.

80. Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи: Учебник для вузов / В.А. Андреев, В.А. Бурдин, Б.В. Попов, А.И. Польников; под ред. Б.В. Попова. - М.: Радио и связь, 1996. - 200 с.

81. Теумин И.И. Волноводы оптической связи. - М.: Связь, 1978. - 178 с.

82. Чернобровцев А. Кабели от дома до ЦОДа // Computerworld. - 2008. -№1 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://old.osp.ru/cw/2008/01/4715200/. - Загл. с экрана.

83. Шевченко В.В. Поперечная краевая задача для собственных волн круглого диэлектрического волновода (строгая теория) // Радиотехника и электроника. - 1982. - Том 24, Вып. 1. - С. 1 - 10.

84. Шрепер Й. Точка зрения // Журнал сетевых решений LAN. - 2008. - №21. - С. 42 - 45.

85. ANSI/TIA/EIA-526-7 Optical power loss measurements of installed singlemode fiber cable plant. - OFSTP-7.

86. ANSI/TIA/EIA-526-14 A Optical power loss measurement of installed multimode fiber cable plant. - OFSTP-14.

87. Berdinskikh T., Huang S.Y., Tkalec H., Wilson D. H., Zhang F. Standardizing cleanliness for fiber optic connectors cuts costs, improves quality // J. Global SMT & Packaging. - 2006. - 6-7 (June/July). - P. 10-12.

88. Berdinskikh T., Huang S.Y., Hughes M., Tkalec H., Wilson D. Development of cleanliness specification for single-mode connectors with 1.25 and 2.5 mm ferrules [Электронный ресурс]: International Electronics Manufacturing Initiative. IEC Meeting, Quebec City, October 16, 2006. - Режим доступа

http://thor.inemi.org/webdowrioad/newsroom/Presentations/IEC_2006/Qeanliness-Specification_IEC_Oct_2006.pdf , свободный. - Загл. с экрана.

89. Bourdine, A.V. Calculation of transmission parameters of the launched higher-order modes based on the combination of a modified Gaussian approximation and a finite element method / A.V. Bourdine, O.R. Delmukhametov // Telecommunications and Radio Engineering. - 2013. - Vol. 72(2). - P. 111 - 123.

90. Bourdine, A.V. Modeling and simulation of piecewise regular multimode fiber links operating in a few-mode regime // Advances in Optical Technologies. -2013. - Vol. 2013. - P. 469389-1 - 469389-18. 60.

91. Bottacchi S. Multi-Gigabit transmission over multimode optical fibre. Theory and design methods for 10GbE systems. - West Sussex: John Wiley & Sons Ltd., 2006. - 654 p. 1.

92. Draka Elite BendBright (G.657.A1 & G.652.D). Product Description. Prysmian Group, 2020 [Electronic resource]. - Access mode: https://www.prysmiangroup.com/en/en_fibre_single-mode_g657-series_BendBright-G.657.A1--G.652.D.html

93. Fujikura FutureGuide®-LWP ITU-T G.652.D (Low(Zero)-Water-Peak Fiber). Fujikura Products, 2020 [Electronic resource]. - Access mode: https://www.fujikura.co .jp/eng/products/optical/opticalfibers/01/2050061_12897.ht ml

94. ISO/IEC 11801:2002(Е). Information technologies - Generic cabling for customer premises. International Standard. Second Edition 2002-09. - 136 p.

95. IEC 61300-3-35. International standard, fiber optic interconnecting devices and passive components. Basic test and measurement procedures Standard. issue 1.0, 2009. - 42 c.

96. ITU-T Recommendation G.671. Transmission characteristics of passive optical components.

97. Optical Fiber Solutions. Product Catalog. Single-Mode Optical Fibers, 2020 [Electronic resource]. - Access mode: https://fiber-optic-catalog.ofsoptics.com/Products/Optical-Fibers/Single-Mode-Optical-Fibers/Zero-Water-Peak-Single-Mode-Fibers-3100100996

98. Patent US 2002/0076157 A1 United States Patent, IPC Classification G02B6/26. Optical fiber for optically coupling a light radiation source to a multimode optical waveguide, and method for manufacturing it / J.-R. Kropp (Germany). - No 09/891149, priority date 25.06.2001; publication date 20.06.2002.

99. Patent WO2016033139 (A1), IPC Classification G01M11/00, G02B6/38. Non-contact method of measuring unsertion loss in optical fiber connectors using active alignment / Elkins II R.B. Sutherland J.S., Zambrano E.A., Corning Optical Comm. LLC, USA. - No WO 2015US46854/20150826, publication date 03.03.2016.

100. Pashin S.S. Modified technique for differential mode delay map measurement by scanning of input/output ends of tested multimode fiber / A.V. Bourdine, V.A. Burdin, S.S. Pashin and others // Optical Technologies for Telecommunications 2015, Proc. SPIE, v. 9807, 2016, 1C (7).

101. Pashin S.S. Results of experimental research of connector ferrule end-face contamination impact on degradation of fiber optic connection parameters/A.V. Bourdine, S.S. Pashin, A.M. Giniatulina // Optical Technologies for Telecommunications 2017, Proc. SPIE, v. 10774, 2018, 1I (6).

102. Pashin S.S. Secure data transmission channel protected by special fiber optic link based on optical crypto-fibers / A. V. Bourdine, S.S. Pashin, A.S. Evtushenko and others // Optical Technologies for Telecommunications 2017, Proc. SPIE, v. 10774, 2018, 0A (14).

103. Pashin S.S. Development and approbation of procedure for automated localization of fiber optic connector contaminated ferrule end face image artifacts faces / A. V. Bourdine, S.S. Pashin, A.M. Giniatulina and others // Optical Technologies for Telecommunications 2018, Proc. SPIE, v. 11146, 2019, 1N (12).

104. Pashin S.S. Fast and simple method for estimation of the insertion loss at the connection of singlemode optical fibers with contaminated ferrule end faces / A. V. Bourdine, S.S. Pashin, A.S. Evtushenko and others // Optical Technologies for Telecommunications 2019, Proc. SPIE, v. 11516, 2020, 1O (11).

105. Pashin S.S. Method for estimation of reflection on fiber optic connection based on ferrule end-face photo-image analysis / A. V. Bourdine, M. S. Bylina, S.S. Pashin and others // Optical Technologies for Telecommunications 2020, Proc. SPIE, v. 11793, 2021, 19 (12).

106. Pashin S.S. Selection of refractive index profiles for couple combination of optical crypto-fibers / A. V. Bourdine, M.S. Bylina, S.S. Pashin and others // Optical Technologies for Telecommunications 2020, Proc. SPIE, v. 11793, 2021, 0V (6).

107. Pashin S.S. Method for prediction of optical pulse additional distortions, occurring due to fiber optic connector ferrule end-face contamination, during propagation over short range multi-gigabit network link with crypto-fibers / A. V. Bourdine, M. S. Bylina, S.S. Pashin and others // Optical Technologies for Telecommunications 2021, Proc. SPIE, v. 12295, 2022, 13 (9).

108. Pashin S.S. Student association for specialists in fiber optics and photonics / A. V. Bourdine, M. S. Bylina, S.S. Pashin and others // Optical Technologies for Telecommunications 2021, Proc. SPIE, v. 12295, 2022, 1С (6).

109. POROUS 3D. Пашин С. С., Смольков М. И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № RU 2022617817 от 29.03.2022.

110. Troubleshooting optical fibre networks: understanding and using optical timedomain reflectometers / D.R. Anderson, L.M. Johnson, F.G. Bell. - San Diego, CA, USA: Elsevier Academic Press, 2004.

111. TIA/EIA-568-B.1. Commercial Building Telecommunications Cabling Standard (Revision of EIA/TIA-568-A). Part 1: General Requirements. - 2001. -May. - 79 p.

112. Understanding OTDRs. - GN Nettest, 2000. - 70 p.

113. Westover FBP P-5000 FiberCheck2TM. Руководство пользователя: Пер. с англ., 2008. - 58 c.

114. White I.A., Mettler S.C. Modal analysis of loss and mode mixing in multimode parabolic index splices // Bell System Technical Journal. - 1993. - vol. 62(5). - P. 1189 - 1207. 4.

115. Agrawal G. Nonlinear fiber optics. M.: Mir, 1996.323 p. (in Russ.)

116. Yabre G. Comprehensive theory of dispersion in graded-index optical fibers // IEEE Journal of Lightwave Technology. - 2000. - vol. 18(2). - P. 166 - 177.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты расчета распределения зависимостей вносимых потерь на разъемном соединении одномодовых оптических волокон от величины осевого смещения при разной степени загрязнения торцевой поверхности феррула коннектора, подключаемого со стороны передающего модуля, и чистой торцевой поверхности коннектора "приемного" световода

А1: чистая сердцевина, отдельные крупные артефакты в центральной, средней и периферийной зонах оболочки

А2: чистая сердцевина, множество мелких артефактов в центральной, средней и периферийной зонах оболочки и феррула

А3: чистая сердцевина, множество крупных артефактов в центральной, средней и периферийной зонах оболочки и феррула

А4: умеренно загрязненная сердцевина, сильно загрязненные

оболочка и феррул

А5: сильно загрязненные сердцевина, оболочка и феррул

А6: экстремально сильно загрязненные сердцевина, оболочка и феррул

А7: экстремально сильно загрязненная сердцевина (отдельный крупный артефакт), чистые оболочка и феррул

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Примеры протоколов тестирования зон «А», «В», «С» торца феррула волоконно-оптического коннектора, выполненные с помощью комплекта видеодиагностики Westover FBP P-5000

Б.1: положительный тест для всех трех зон "А" / "В" / "С" (коннектор опорного соединения); Б.2: зона "А" не прошла тест (соединение

#28)

VISUAL INSPECTION SUMMARY REPORT

FiberCheK2™

Inspection Result I Fibei Name:

E"N"t **FAIL**

Lot Number.

PU

ummwy:

— Di—tofrl СолЬмМки KnUM

hnr Оч»к R*»rt Hrsu» Cow* Впи»

0 M PASS

Zen* С 1» 2S0 FAIL SS 842 »3 PASS 0 PASS

Ерсжу Qjp: F*" >УР. SmpWi Cor. So. 625

Б.3: зона "В" не прошла тест (соединение #05); Б.4: зона "С" не прошла тест

ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты расчета распределения зависимостей вносимых потерь на разъемном соединении одномодовых оптических волокон от величины осевого смещения и сопоставление с результатами измерений вносимых потерь для разной степени загрязнения феррула

Опорный #1.1

A - PASS B - PASS C - PASS

d = 1.402 мкм

aioss = 0.377 gE

A - FAIL B - FAIL C - FAIL

S3 0.4 o

or1 0.35 0.3 0.25 0.2

)

............ /..........

..J

V

J r-*

............,-1.

0.5

1 1.5 _djumj_

#05

aLOSs = 0.232 gE

A - PASS B - FAIL C - PASS

d = 1.429 mkm

#06

aLOSs = 0.256 gE

A - PASS B - FAIL C - PASS

d = 1.334 mkm

aioss = 0.431 gE

A - FAIL B - FAIL C - FAIL

d = 1.281 mkm

0.9 0.8 0.7 £ 0.6

0.4 0.3 0

/

s

I V"

■

r«*..............

1.5

d (,um)

#08

aioss = 0.271 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

#09

aLOSs = 0.288 gE

A - FAIL B - FAIL C - PASS

d = 1.605 mkm

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.544 mkm

#11

aioss = 0.431gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.252 mkm

0.9 0.8 0.7 0,6

o

ctr1 0.5

0.4 0,3

/

"1r " y

J r''

m'

,J M r*

\

1 1,5

d (nm)

#12

aioss = 0.343gE

A - FAIL B - FAIL C - PASS

0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 o.o{

}

................/

/

/

/ /

..........,v.........

y (f.........................

V

1 1.5

d (|im)

aioss = 0.501 gE

A - FAIL B - FAIL C - FAIL

o

1'

/

/

/

✓

I x' r"

..... i

d (¡im)

#15

aioss = 0.238 gE

A - PASS B - FAIL C - PASS

d = 1.450 mkm

#16

aioss = 0.417 gE

A - FAIL B - FAIL C - FAIL

d = 1.450 mkm

A - PASS B - FAIL C - PASS

d = 1.558 mkm

#18

aioss = 0.323 gE

A - FAIL B - FAIL C - PASS

#19

aioss = 0.326 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.592 mkm

#20

aioss = 1.681 gE

A - FAIL B - FAIL C - FAIL

o X1

}

.................... y''

,J r'

M u'

.........................1 * ■.......................

0.5

1.5

d(nm)

Опорный #2.1

Опорный #2.2

аьож = 0.205 дБ

А - РАББ В - РАББ С - РАББ

й = 1.413 мкм

#21

aLOSs = 0.271 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.561 mkm

0.45 0.4

0.35

CO

S 0.25

o

CU^

0.15 0. 0.0

,11 /

/

/ '

V

i/

V'

..............

r

.w'

1.5

d (urn)

#22

aLoss = 0.458 gE

A - FAIL B - FAIL C - PASS

aLoss = 0.254 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.563 mkm

#25

aioss = 0.360 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.529 mkm

0.55

0.5

0.45

_ 0.4 co

0.35

o

0.25 0.2

}

/

/

X

........................-I V" f........................-

--M..................

J -X*' r'

.w V

0.5

1.5

d (um)

#27

aLOSs = 0.252 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.565 mkm

§

0.45 0.4 0.35 0.3

0.25

§

t^ 0.2 0.15 0.1 0.05

i

1

/ ..................V

..........y"........

/

, ....................

15

d(pim)

#28

aLOss = 1.191 gE

A - FAIL B - PASS C - PASS

CO ■a

I

1 1.1

II

w'

........................

J r'

X

m'

^jr

II"

d (nm)

#29

awss = 0.306 gE

A - PASS B - FAIL C - FAIL

d = 1.554 mkm

0.5 0.45 0,4 0.35 0,3 0.25 0,2 0.15 0. 0.0!

}

/

/..........

/ -

/ i-

x

/

jm

d(i^m)

#30

awss = 0.311 gE

A - PASS B - FAIL C - PASS

0,5 0.4 0. 0.3 0 0.2 0, 0.1 0, 0.0