Оптические характеристики одномодовых изгибоустойчивых волокон при укладке в малых замкнутых объектах Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

• Развитие технологий удалённого доступа (Citrix, Remote Desktop Connection и др.), облачных технологий - в процессах, подразумевающих их использование работа с API невозможна или сильно затруднена;

• Высокая степень спецификация отдельных решений, что требует хорошее знание процессов или особенностей сферы деятельности при интеграции/добавлении новых возможностей.

Использование технологии RPA, на данный момент, сильнее всего развито в Испании, США и Индии. В этих странах роботизация применяется большим количеством предприятий, специалисты, имеющие опыт реализации RPA-проектов очень ценятся, появляется всё больше организаций, занимающихся обучением работе с технологией. При этом RPA применяется очень распространено, и не ограничивается какой-либо сферой деятельности, а некоторые страны (например, США и Финляндия) используют инструменты роботизации в государственных, образовательных учреждениях.

В России использование RPA только зарождается, существует несколько проблем, связанных с технологическим состоянием процессов организаций, низкой стоимостью рабочей силы и другими факторами. На данный момент известно лишь несколько примеров успешного внедрения роботов, например роботизация бухгалтерских процессов ведущей продуктовой розничной компанией X5. Однако интерес к технологии возрастает с каждым годом, и количество успешных RPA-проектов в скором времени сильно возрастёт.

Кроме того, сейчас ведётся работа над совмещением RPA и таких технологий, как машинное обучение, искусственный интеллект, распознание речи и других. Это в разы увеличивает возможности роботизации, и востребованность подобных решений будет очень высокой.

Технология роботизированной автоматизации процессов, созданная для оптимизации и преобразования человеческого труда, на данный момент только начинает развиваться и постепенно внедряется в разных сферах деятельности. При этом потенциал таких решений огромен и уже на текущей стадии развития роботизации очевиден. В скором времени технология будет очень востребована и, скорее всего, использование RPA из преимущества станет необходимостью в условиях растущей конкуренции.

Список использованной литературы:

1. Шмырова Валерия. Хозяева «Пятерочки» и «Перекрестка» заменили часть бухгалтерии роботами [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cnews.ru/news/top/2018-06-22_hozyaeva_pyaterochki_i_perekrestka_ne_stali, свободный. - (дата обращения: 08.01.2019).

2. Boulton Clint. What is RPA? A revolution in business process automation [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.cio.com/article/3236451/business-process-management/what-is-rpa-robotic-process-automation-explained.html, свободный. (дата обращения: 08.01.2019).

© Беломытцев И.О., 2019

УДК 681.7.068

В.Г. Беспрозванных, к.ф.-м.н., доцент И.Д. Мосунова, студентка 4 курса Факультет прикладной математики и механики Пермский национальный исследовательский политехнический университет

г. Пермь, Российская Федерация

ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНОМОДОВЫХ ИЗГИБОУСТОЙЧИВЫХ ВОЛОКОН ПРИ УКЛАДКЕ В МАЛЫХ ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕКТАХ

Аннотация

В работе выполнено экспериментальное определение потерь на изгибе малого диаметра для

~ 19 ~

изгибоустойчивого и традиционного оптических волокон в заданном температурном диапазоне. Получены дополнительные экспериментальные данные по оценке влияния изгибов одномодовых оптических волокон, уложенных в миниатюрный корпус широкополосного источника излучения, на выходную оптическую мощность этого источника.

Ключевые слова

Одномодовое волокно, оптические потери на изгибе, изгибоустойчивость волокна, суперлюминесцентный

волоконный источник оптического излучения.

В настоящее время область применения оптических волокон непрерывно расширяется, что сопровождается изменением условий их укладки и необходимостью решения новых научно-технических задач. Это, в частности, относится к вопросам размещения волоконно-оптического кабеля внутри малых замкнутых объемов с резкими изменениями направлений укладки и малыми радиусами изгибов.

При определенных условиях изгиб волокна может приводить к дополнительным потерям мощности излучения и искажению спектра сигнала из-за возникновения «паразитных» эффектов. Указанные дополнительные потери возникают из-за того, что, во-первых, в изогнутом волокне центр модового пятна смещен относительно оси волокна, а во-вторых, периферийная часть моды распространяется со скоростью, большей скорости света в оболочке. Потери, вносимые при изгибе волокна, тем меньше, чем больше скачок показателя преломления между сердцевиной и оболочкой, и чем ближе рабочая длина волны к длине волны отсечки. На рис. 1 [1] представлена зависимость оптических потерь стандартного одномодового волокна от длины волны излучения и радиуса изгиба. Видно, что при больших длинах волн, когда оптический сигнал в меньшей степени зависит от размеров модового пятна, потери на изгиб значительно возрастают. Они еще больше увеличиваются, если радиус изгиба уменьшается.

дБ/км дБ/км

Длина волны, нм Радиус, мм

Рисунок 1 - Оптические потери, связанные с макроизгибом волокон

Для снижения влияния изгибов оптического волокна на его оптические свойства необходима разработка изгибоустойчивых световодов. Наиболее общим методом повышения стойкости к макроизгибам является оптимизация собственных параметров волокна, основным из которых применительно к рассматриваемой задаче является так называемый коэффициент МАС (отношение диаметра модового пятна к длине волны отсечки). К другим способам создания изгибоустойчивых волоконных световодов относятся:

— применение специальных дырчатых волокон, в которых отверстия, окружающие сердцевину, понижают эффективный показатель преломления световедущей оболочки. При этом удается получить достаточно большой диаметр модового пятна, что необходимо для эффективного согласования с одномодовыми волокнами и обеспечения малой чувствительности к изгибу [2];

— увеличение числовой апертуры, характеризующей максимально возможный угол ввода излучения в волокно, в 1,5.. .2 раза по сравнению с числовой апертурой оптических волокон, используемых для линий дальней связи. Это достигается повышением содержания диоксида германия GeO2 и использованием фторсодержащих компонентов в сердцевине световода [3];

— применение золь-гель технологии изготовления специализированных оптических волокон [4],

и ряд других.

Целью предлагаемого исследования является экспериментальное определение потерь на изгибе малого диаметра для изгибоустойчивого и традиционного оптических волокон в заданном температурном диапазоне, а также получение дополнительных экспериментальных данных по оценке влияния изгибов одномодовых оптических волокон, уложенных в миниатюрный корпус широкополосного источника излучения, на выходную оптическую мощность этого источника.

Суперлюминесцентные волоконные источники оптического излучения (СВИ), построенные, в частности, на основе активного волокна, легированного ионами эрбия Ег, широко применяются в телекоммуникациях, рефлектометрии, различных медицинских и биологических приложениях. Одной из ключевых сфер применения высокостабильных СВИ являются волоконные фазовые датчики, к которым относится волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) [5]. Точностные характеристики СВИ и ВОГ во многом определяются тем обстоятельством, что используемое в них волокно находится в изогнутом состоянии, поэтому вопрос об изгибоустойчивых волокнах непосредственно связан с проблемой стабилизации выходных параметров СВИ [6, 7].

Схема экспериментальной установки показана на рис. 2. Измерения проводились на трех образцах волокна (соответственно F1, F2 и F3). Волокно помещалось в корпус СВИ, были выбраны следующие диаметры изгиба: 20 мм и 30 мм, при этом количество витков равнялось 5. Длина волны источника излучения составляла 1550 нм.

Рисунок 2 - Функциональная схема установки: 1 - СВИ (усилитель спонтанной эмиссии); 2 - источник

питания; 3 - измеритель мощности излучения; 4 - ПК

Сначала измерялась мощность излучения Р на прямом волокне, затем - на изогнутом при соответствующем значении диаметра изгиба. И в том, и в другом случае время измерения составляло 5 минут. По результатам измерений определялся прирост оптических потерь на изгибе по формуле:

а = 1 —

на изогнутом ОВ

Р

на прямом ОВ

(1)

Результаты измерений для трех указанных выше образцов при комнатной температуре представлены в таблице. Относительный прирост потерь на изгибе по сравнению с прямым волокном определялся по формуле (1).

Таблица

F1 Прямое Изогнутое

Диаметр изгиба, мм 30 20

Мощность, мВт 0,4702 ± 0,0001 0,4701 ± 0,0001 0,4701 ± 0,0001

Прирост потерь, % 0,02 0,02

F2 Прямое Изогнутое

Диаметр изгиба, мм 30 20

Мощность, мВт 3,18 ± 0,02 3,14 ± 0,02 2,58 ± 0,02

Прирост потерь, % 1,26 18,87

F3 Прямое Изогнутое

Диаметр изгиба, мм 30 20

Мощность, мВт 3,09 ± 0,02 3,06 ± 0,02 2,89 ± 0,02

Прирост потерь, % 0,97 6,47

Из результатов таблицы видно, что наибольшими потерями при изгибе обладают импортные волокна F2 и F3 (соответственно около 19% и 6,5% вводимой в волокно мощности при диаметре изгиба 20 мм в сравнении с прямым волокном). Отечественное волокно F1 обладает значительно большей изгибоустойчивостью, что вызвано повышением разницы между показателями преломления сердцевины и оболочки, а также увеличением числовой апертуры и, соответственно, уменьшением критического диаметра изгиба.

Поскольку в настоящее время при изготовлении СВИ используются, главным образом, импортные волокна, необходимо дополнительно изучить устойчивость исследуемых образцов к воздействию температурного фактора при малых диаметрах изгиба с использованием термокамеры (см. рис. 2).

В эксперименте с образцами F1, F2 и F3 был задан одинаковый термоцикл, длящийся около 11 часов, который наложен на приведенные ниже экспериментальные графики выходной оптической мощности СВИ (рис. 3, 4, 5) для диаметра изгиба 20 мм. Выходная мощность отложена в относительных единицах.

Рисунок 3 - Термоцикл для волокна F1

Рисунок 4 - Термоцикл для волокна F2

Рисунок 5 - Термоцикл для волокна F3

Из приведенных графиков видно, что волокна F2 и F3 испытывают дополнительные потери при малом диаметре изгиба в термокамере (графики на рис. 4 и 5). При увеличении температуры выходная оптическая мощность СВИ уменьшается, т.к. волокно вследствие теплового расширения испытывает дополнительное давление со стороны стенки корпуса. Наоборот, при уменьшении температуры волокно сжимается и находится в свободном состоянии, что приводит к увеличению выходной мощности СВИ. Максимальная дестабилизация мощности составляет примерно 4% и 2% для F2 и F3 соответственно. Для восстановления выходной мощности могут быть использованы стабилизационные процедуры [7], эффективность которых может достигать 25%.

Представленный образец отечественного волокна F1 обладает не только большей изгибоустойчивостью, но и устойчивостью к воздействию температуры при укладке в малом замкнутом объеме.

Результаты проведенного исследования могут быть дополнены рядом факторов, в частности, анизотропией свойств волокна, коэффициентом изгибоустойчивости, и использованы для моделирования и прогнозирования характеристик миниатюрных изделий волоконно-оптической техники. Список использованной литературы

1. P. Matthijsse, G. Kuyt. Влияние изгибов оптических волокон на их характеристики // Кабели и провода, 2005, № 4(293). - С. 17-22.

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

3. Цибиногина М.К. Физико-химические процессы MCVD метода изготовления фторсодержащих изгибоустойчивых световодов. Автореферат диссертации ... канд. хим. наук. СПб., 2008. - 18 с.

4. Основы золь-гель технологии нанокомпозитов: монография / А.И. Максимов, В.А. Мошников, Ю.М. Таиров, О.А. Шилова. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2007. - 156 с.

5. Методы построения высокостабильных эрбиевых суперлюминесцентных волоконных источников оптического излучения / А.С. Алейник, Н.Е. Кикилич, В.Н. Козлов, А.А. Власов, А.Н. Никитенко // Научно-технический вестник ин-формационных технологий, механики и оптики, 2016, т. 16, № 4. - С. 593-607.

6. Беспрозванных В.Г., Кривошеев А.И., Кель О.Л. Исследование влияния температурного фактора на состояние контура волоконно-оптического гироскопа методом бриллюэновской рефлектометрии // Прикладная фотоника, 2015, т. 2, № 4. - С. 329-341.

7. Беспрозванных В.Г., Ширинкин В.Д. Стабилизация выходной оптической мощности суперлюминесцентного волоконного источника // Инновационная наука, 2018, № 7-8. - С. 29-32.

© Беспрозванных В.Г., Мосунова И.Д., 2019

УДК 004.91

А.С. Васильева

магистрант 2 курса СибГУ им. ак. М.Ф. Решетнева г. Красноярск, РФ E-mail: [email protected]

АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СФЕРЕ ЭЛЕКТРОННОГО

ДОКУМЕНТООБОРОТА

Аннотация

Управление современной организацией должно оснащаться специализированными информационными системами. С их помощью намного удобнее и продуктивнее вести документооборот,