CC BY
14
Передача через атмосферу высокоскоростного сигнала формата 1000BASE-SX/LX вихревыми пучками ближнего ИК-диапазона при помощи модифицированных SFP-трансиверов DEM-310GT
С.В. Карпеев1,2, В.В. Подлипнов1,2, Н.А. Ивлиев1,2, С.Н. Хонина1,2 1 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва, 443086, Россия, Самарская область, г. Самара, Московское шоссе, д. 34;
2 ИСОИ РАН - филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, 443001, Россия, Самарская область, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 151
Аннотация
Экспериментально исследована возможность построения атмосферной оптической системы связи в ближнем ИК-диапазоне на основе пары медиаконвертеров сигнала формата 100Base-TX/1000BASE-T в формат 1000BASE-SX/LX с SFP-трансиверами DEM-310GT. Проведена модификация коннектора волоконного кабеля FAN-OUT TUBING FTB900 SN-Y4, идущего из приемного коллиматора излучения для согласования с трансивером DEM-310GT. Передающий коллиматор излучения дополнен спиральной фазовой пластинкой для формирования вихревого пучка. Проанализировано влияние атмосферных помех на скорость передачи данных.
Ключевые слова: высокоскоростная модуляция, оптические вихри, ближний ИК-диапазон, трансивер, волоконный коллиматор излучения.
Цитирование: Карпеев, С.В. Передача через атмосферу высокоскоростного сигнала формата 1000BASE-SX/LX вихревыми пучками ближнего ИК-диапазона при помощи модифицированных SFP-трансиверов DEM-310GT / С.В. Карпеев, В.В. Подлипнов, Н.А. Ивлиев, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика. - 2020. - Т. 44, № 4 - С. 578-581. - DOI: 10.18287/2412-6179-C0-772.
Citation: Karpeev SV, Podlipnov VV, Ivliev NA, Khonina SN. High-speed format 1000BASE-SX / LX transmission through the atmosphere by vortex beams near IR range with help modified SFP-transmers DEM-310GT. Computer Optics 2020; 44(4): 578-581. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-772.
Введение
Одним из основных приложений световых пучков является беспроводная оптика (Free-Space Optics, FSO), когда оптический канал проходит через случайную среду или вакуум. Практически неограниченный трафик сигнала на оптических частотах является выигрышной особенностью, которая отличает оптический канал [1-3] от классической линии связи (радиочастотной).
Однако дальнейшему развитию этих систем связи мешает стохастичность среды, в которой передается сигнал. В атмосфере присутствуют как твердые, так и жидкие взвешенные частицы, движения потоков воздуха, тепловой градиент. Все это приводит к появлению эффектов естественных сред [4-9], таких как случайные мерцания (scintillation) и блуждания лучей (beam wander) у изначально детерминированных лазерных световых пучков. Наиболее часто для преодоления этих явлений для связи используют лазерные пучки со специальной структурой - вихревые и бездифракционные [10, 11]. Обзор по исследованию и применению вихревых пучков в случайных средах можно найти в работах [12 - 14].
Успехи в теоретическом исследовании оптической связи в свободном пространстве позволяют перейти к ее
практическому освоению с использованием существующих на данный момент компонент. С технической точки зрения наиболее простой вариант построения атмосферной линии связи состоит в адаптации компонент волоконно-оптических линий связи к работе с участками свободного пространства.
В данной работе выполнено экспериментальное исследование возможности встраивания в стандартный набор «медиа-конвертер плюс трансивер» пары коллиматоров для волоконной оптики и спиральной фазовой пластинки, формирующей вихревой пучок. Реализация экспериментов выполнялась с использованием медиаконвертеров сигнала формата ЮОБа^в-ТХ/1000БЛ8Б-Т в формат 1000БЛ8Б-8Х/ЬХ с 8БР-трансиверами ББМ-ЗШвТ.
1. Доработка стандартного оборудования для проведения эксперимента
Комплект пары медиаконвертеров сигнала формата 100Ба8е-ТХ/1000БЛ8Б-Т в формат 1000БЛ8Б-8Х/ЬХ с 8РР-трансиверами ББМ-ЗЮвТ предназначен для двусторонней волоконно-оптической связи по одномодовому волоконному кабелю 8М 9/125 Б82И с коннекторами типа ЬС. Для ввода-вывода излучения из воздуха и в воздух мы использовали коллима-
торы F810FC-1550. Данный коллиматор совмещается с оптико-механическими компонентами Thorlabs, рассчитанными на крепление оптических элементов стандарта диаметра 1", при помощи адаптера для цилиндрических компонентов AD15F с резьбой SM1. Коллиматор рассчитан на патчкорд с коннектором типа FC. И если коллимация выходящего из световода излучения не вызывает труда, то обратный ввод излучения в одномодовый световод с диаметром сердечника 9 мкм при помощи такого коллиматора наталкивается на серьезные трудности. Дело в том, что никакие юстировки собирающей линзы относительно световода не предусмотрены, а юстировка путем управления падающим пучком в этом случае весьма затруднительна. Специальное оборудование для ввода в одномодовые световоды [15-17] не предназначено для подключения стандартных патчкордов.
Выход может быть найден в использовании на этом участке многомодового оптического кабеля типа FAN-OUT TUBING FTB900 SN-Y4, коннекторы которого совместимы с FC-коннекторами. Таким образом, подсоединение к коллиматору не представляет трудности, а вот совмещение с LC-коннектором требует некоторой доработки. Опытным путем было установлено, что небольшое осевое смещение коннектора LC в разъеме не приводит к потере связи, и, следовательно, несоответствие диаметров LC и FC в данном случае не является препятствием для их стыковки. Для осуществления предложенной доработки на много-модовый кабель с коннектором типу FC-коннектора была закреплена наружная часть LC-коннектора. В результате, хотя торец кабеля и не достигал штатного положения в коннекторе, поглощение в коннекторе оказалось небольшим и слабо влияющим на качество связи.
Для формирования вихревого пучка использовалась спиральная фазовая пластинка, подробно изученная в [18]. Выходящий из коллиматора пучок диаметром 8 мм проходит через пластинку, установленную на штатном механическом трансляторе из комплекта Thorlabs. Как показано в [18], при этом на длине волны 1310 нм формируется вихрь первого порядка. Замеренная мощность излучения в канале передачи данных после спиральной фазовой пластинки составила 0,2 мВт. Измерения проводились измерителем мощности Thorlabs - PM122D с германиевым детектором S122C (700 -1800 нм).
2. Исследование воздействия атмосферной турбулентности на скорость передачи информации
Для исследования атмосферного канала связи был собран стенд на основе медиаконвертеров сигнала формата 100Base-TX/1000BASE-T в формат 1000BASE-SX/LX с двухволоконными SFP-трансиверами DEM-310GT, использующими длину волны 1310 нм. Внешний вид и коммутация
устройств, входящих в комплект стенда, показан на рис.1 а, его схема представлена на рис. 1б.
Рис. 1. Экспериментальный стенд: а) внешний вид установки, б) схема экспериментальной установки
Медиаконвертеры обозначены на схеме экспериментальной установки МК1 и МК2 с SFP-трансиверами (SFP).
Один приемо-передающий тракт формировался путем соединения передатчика одного трансивера с приемником второго стандартным одномодовым кабелем Corning Optical Fiber SM 9/125мкм с разъемами типа LC-LC (КО3). Передатчик второго тракта подключался к коллиматору лазерного пучка F810SMA-1550 (К1) с помощью кабеля оптоволоконного (КО1) типа LC-FC 9/125мкм. Гауссов пучок на выходе коллиматора преобразуется в вихревой пучок первого порядка при помощи спиральной фазовой пластинки (ДОЭ). Прошедший через атмосферу пучок заводится в приемник SFP-трансивера вторым коллиматором (К2), соединенным с оптоволоконным кабелем (КО2) типа Corning Fan-Out tubing FTB900SN c разъемами типа FC-FC, доработанными для подключения к трансиверу с соединением LC, как было описано ранее в предыдущем параграфе. Нагреватель (Н) использовался для моделирования условий турбулентности при передаче оптического сигнала через атмосферу.
Для наблюдения за пучками и проверки расходимости после коллиматора мы использовали ПЗС-видеокамеру VS320-BCL производства КБ Вита, позволяющую производить съемку изображений с частотой 50 Гц. В диапазоне длин волн 900 - 1700 нм данная камера имеет очень высокую чувствительность. Для согласования меняющейся в широких пределах интенсивности пучка с динамическим диапазоном камеры, для ослабления пучка удобнее всего использовать поляризатор LPMIR050-MP2, имеющий поляризацион-
Компьютерная оптика, 2020, том 44, №4 DOI: 10.18287/2412-6179-C0-772
579
ный контраст не хуже 1:2000 в диапазоне длин волн 1500 - 5000 нм.
В первой строке табл. 1 приведены зарегистрированные распределения интенсивности указанных пучков вплотную и на расстоянии 1 м от коллиматора, а также при смещении пучка от оси пластинки.
Табл. 1. Распределения интенсивности вихревого пучка оптического канала передачи данных через атмосферу (негативные изображения)
Вихревой пучок вплотную На расстоянии 1 м Со смещенным центром
0 •
Измерения диаметра пучка после прохождения расстояния 1 м показывают расходимость на уровне 0,016 град, что соответствует заявленному в описании коллиматора.
Атмосферная турбулентность, возникающая из-за тепловых потоков, - один из основных искажающих факторов на атмосферных трассах. Поэтому дальнейшие эксперименты проводились с целью установить влияние атмосферной турбулентности на скорость передачи информации. Эксперимент проводился в помещении, а для воспроизведения тепловых потоков [19] устанавливался спиральный нагреватель прямоугольной формы со сторонами 15*20 см и мощностью 600 Вт, на котором поддерживалась температура 530 - 580° С. Свет распространялся над нагревателем на расстоянии 15 см по направлению длинной стороны.
В эксперименте при передаче сигнала через атмосферу в условиях турбулентности, создаваемой нагревателем, измерялась потеря мощности информационного канала, которая составила величину около 3,5 %. При измерении проводилась отдельная оценка мощности ИК-излучения, непосредственно вносимая нагревателем в оптический канал, и мощность излучения при одновременной работе канала передачи данных с нагревателем. Наличие дополнительного ИК-излучения вызвано излучением молекул воздуха от конвективно переносимых от нагревателя и попадающих в угловое поле работы линии передачи в атмосфере. Измеренная вносимая дополнительная ИК-мощность от нагревателя в диапазоне длин волн 700 - 1800 нм колебалась в диапазоне 15 - 20 мкВт. В результате воздействия нагревателя снижается скорость передачи данных на величину около 2 %, которая при отсутствии помех составляет более 420 Мбит /с. Такое малое снижение мощности и скорости передачи объяснимо небольшими отклонениями центра масс пучка относительно входного зрачка приемного тракта, описано подробно в [19]. При этом измеренный диаметр пучка составлял порядка 5 мм по полуспаду, а диаметр входного зрачка имеет размер порядка
16 мм. При используемом в условиях эксперимента волокне FAN-OUT TUBING FTB900 SN-Y4 такие отклонения не приводят к существенной потере мощности, как это могло бы быть при использовании одно-модового волокна стандарта 9 / 125 мкм.
Как видно, оно сравнимо со случайными изменениями скорости, всегда присутствующими в Интернете.
Заключение
Экспериментально исследовано применение стандартного телекоммуникационного оборудования для связи в свободном пространстве. Проведена адаптация коннекторной части для использования совместно с волоконно-оптическим коллиматором. В схему дополнительно установлена спиральная фазовая пластинка с возможностью точной юстировки для формирования вихревого пучка. Проведены измерения потерь мощности при воздействии на пучок тепловых потоков, имми-тирующих атмосферную турбулентность. Потери мощности составляют не более 3,5 %, а снижение скорости передачи - не более 2 %. Эксперименты показали применимость модифицированных трансиверов для связи в атмосфере и возможность устойчивой связи даже в условиях турбулентности, вызванной потоком теплого воздуха.
Благодарности
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (МК-1797.2019.2) в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН в части расчета ДОЭ и гранта РФФИ (J№ 18-29-20045 мк) в части экспериментальных исследований.
Литература
1. Wang, F. Propagation of partially coherent beam in turbulent atmosphere: a review (invited review) / F. Wang, X. Liu, Y. Cai // Progress in Electromagnetics Research. - 2015. -Vol. 150. - P. 123-143. - DOI: 10.2528/PIER15010802.
2. Korotkova, O. Random light beams: theory and applications / O. Korotkova. - Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. -366 p. - ISBN: 978-1-4398-1950-0.
3. Majumdar, A.K. Free-space laser communications: principles and advances / A.K. Majumdar, J.C. Ricklin. - New York: Springer Science & Business Media, 2008. - 418 p. -ISBN: 978-0-387-28652-5.
4. Mishchenko, M.I. Electromagnetic scattering by particles and particle groups: An introduction / M.I. Mishchenko. -Cambridge: Cambridge University Press, 2014. - 450 p. -ISBN: 978-0-521-51992-2.
5. Татарский, В.И. Теория флуктуационных явлений при распространении волн в турбулентной атмосфере / В.И. Татарский. - М.: Издательство Академии наук СССР, 1959. - 232 с.
6. Dainty, J.C. Laser speckle and related phenomena / J.C. Dainty, A.E. Ennos, M. Franjon, J.W. Goodman, T.S. McKechnie, G. Parry. - Berlin: Springer, 1975. -286 p. - ISBN: 978-3-540-07498-4.
7. Ishimaru, A. Wave propagation and scattering in random media / A. Ishimaru. - New York: Academic Press, 1978. -572 p. - ISBN: 978-0-12-374701-3.
8. Fante, R.L. Wave propagation in random media: a systems approach / R.L. Fante // Progress in Optics. - 1985. - Vol. 22. -P. 341-398. - DOI: 10.1016/S0079-6638(08)70152-5.
9. Andrews, L.C. Laser beam propagation through random media / L.C. Andrews, R.L. Phillips. - Bellingham, WA: SPIE Optical Engineering Press, 1998. - 434 p. - ISBN: 978-0-819-42787-8.
10. Паранин, В.Д. Управление формированием вихревых пучков Бесселя в с-срезах одноосных кристаллов за счёт изменения расходимости пучка / В. Д. Паранин, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина // Квантовая электроника. - 2016. -Т. 46, № 2. - С. 163-168.
11. Kotlyar, V.V. Algorithm for the generation of non-diffracting Bessel modes / V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, V.A. Soifer // Journal of Modern Optics. - 1995. - Vol. 42, Issue 6. -P. 1231-1239. - DOI: 10.1080/09500349514551071.
12. Wang, J. Terabit free-space data transmission employing orbital angular momentum multiplexing / J. Wang, J.-Y. Yang, I.M. Fazal, N. Ahmed, Y. Yan, H. Huang, Y. Ren, Y. Yue, S. Dolinar, M. Tur, A.E. Willner // Nature Photonics. - 2012. -Vol. 6. - P. 488-496. - DOI: 10.1038/nphoton.2012.138.
13. Хонина, С.Н. Вихревые лазерные пучки и их применение / С.Н. Хонина. - В кн.: Нанофотоника и её применение в системах ДЗЗ / Е.А. Безус, Д.А. Быков, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, С.В. Карпеев,
A.А. Морозов, П.Г. Серафимович, Р.В. Скиданов,
B.А. Сойфер, С.И. Харитонов, С.Н. Хонина; под ред.
B.А. Сойфера. - Самара: Новая техника, 2016. - Гл. 4. -
C. 275-351. - ISBN: 978-5-88940-140-7.
14. Soifer, V.A. Vortex beams in turbulent media: Review / V.A. Soifer, О. Korotkova, S.N. Khonina, Е.А. Shchepa-
kina // Computer Optics. - 2016. - Vol. 40(5). - P. 605-624.
- DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-5-605-624.
15. Gavrilov, A.V. Selective excitation of step-index fiber modes / A.V. Gavrilov, S.V. Karpeev, N.L. Kazanskiy, V.S. Pavelyev, M. Duparre, B. Luedge, S. Schroeter // Proceedings of SPIE. - 2006. - Vol. 6605. - 660508. - DOI: 10.1117/12.728461.
16. Karpeev, S.V. DOE-aided analysis and generation of transverse coherent light modes in a stepped-index optical fiber / S.V. Karpeev, V.S. Pavelyev, M. Duparre, B. Luedge, C. Rockstuhl, S. Schroeter // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). - 2003. - Vol. 12, Issue 1. -P. 27-34.
17. Karpeev, S.V. Steplike fiber modes excitement with binary phase DOEs / S.V. Karpeev, V.S. Pavelyev, N.L. Kazanskiy // Optical Memory & Neural Networks (Information Optics). - 2005. - Vol. 14, Issue 4. - P. 223-228.
18. Khonina, S.N. Spectral control of the orbital angular momentum of a laser beam based on 3D properties of spiral phase plates fabricated for an infrared wavelength / S.N. Khonina, V.V. Podlipnov, S.V. Karpeev,
A.V. Ustinov, S.G. Volotovsky, S.V. Ganchevskaya // Optics Express. - 2020. - Vol. 28, Issue 12. - P. 18407-18417.
- DOI: 10.1364/OE.396199.
19. Карпеев, С.В. Возможности передачи и детектирования модулированных пучков с длиной волны 1530 нм в условиях случайных флуктуаций среды распространения / С.В. Карпеев, В.В. Подлипнов, Н.А. Ивлиев,
B.Д. Паранин // Компьютерная оптика. - 2019. - Т. 43, № 3. - С. 368-375. - DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3368-375.
Сведения об авторах
Карпеев Сергей Владимирович, доктор физико-математических наук, профессор Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва; ведущий научный сотрудник Института систем обработки изображений РАН. Область научных интересов: дифракционная оптика, модовые и поляризационные преобразования, волоконная оптика, оптическая обработка изображений. E-mail: karp@smr.ru .
Подлипнов Владимир Владимирович, инженер НИЛ-35 и ассистент кафедры технической кибернетики Самарского университета, инженер лаборатории микро- и нанотехнологий Института систем обработки изображений РАН - филиала Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» Российской академии наук (ИСОИ РАН). Область научных интересов: математическое моделирование, электронно-лучевая литография и оптимизация технологических процессов травления в микроэлектронике, дифракционной оптике, технологии обработки и контроля поверхности. E-mail: podlipnovvv@ya.ru .
Ивлиев Николай Александрович, 1987 года рождения, в 2010 году окончил Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева (СГАУ, ныне - Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева) по специальности «Проектирование и технология радиоэлектронных средств». Кандидат технических наук (2015 год), работает научным сотрудником в ИСОИ РАН -филиале ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, доцентом кафедры технической кибернетики Самарского университета. Область научных интересов: физика поверхности твердого тела. E-mail: ivlievn@smail.com .
Хонина Светлана Николаевна, доктор физико-математических наук, профессор Самарского университета; главный научный сотрудник ИСОИ РАН - филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН. Область научных интересов: дифракционная оптика, сингулярная оптика, модовые и поляризационные преобразования, оптическое манипулирование, оптическая и цифровая обработка изображений. E-mail: khonina@ipsiras.ru .
ГРНТИ: 29.31.15.
Поступила в редакцию 29 июня 2020 г. Окончательный вариант - 08 июля 2020 г.
Компьютерная оптика, 2020, том 44, №4 DOI: 10.18287/2412-6179-CO-772
581
High-speed format 1000BASE-SX / LX transmission through the atmosphere by vortex beams near IR range with help modified SFP-transmers DEM-310GT
S.V. Karpeev 1-2, V.V. Podlipnov 1-2, N.A. Ivliev 1-2, S.N. Khonina12 1 Samara National Research University, Moskovskoye Shosse 34, 443086, Samara, Russia;
2IPSIRAS - Branch of the FSRC "Crystallography and Photonics" RAS, Molodogvardeyskaya 151, 443001, Samara, Russia
Abstract
The possibility of constructing a near-infrared atmospheric optical communication system based on a pair of media converters of a signal format 100Base-TX / 1000BASE-T to format 1000BASE-SX / LX with SFP transceivers DEM-310GT was experimentally investigated. The FAN-OUT TUBING FTB900 SN-Y4 fiber cable connector, coming from the receiving radiation collimator for matching with the DEM-310GT transceiver, was modified. The transmitting radiation collimator is supplemented by a spiral phase plate to form a vortex beam. The influence of atmospheric influence on the data rate is analyzed.
Keywords: information loaded beams, optical vortices, telecommunication wavelength, random fluctuations of the optical medium, scintillation index.
Citation: Karpeev SV, Podlipnov VV, Ivliev NA, Khonina SN. High-speed format 1000BASE-SX / LX transmission through the atmosphere by vortex beams near IR range with help modified SFP-transmers DEM-310GT. Computer Optics 2020; 44(4): 578-581. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-772.
Acknowledgements: This work was partly funded by the RF Ministry of Education and Science under the research project MK-1797.2019.2 within the State task of the Federal Research Center for "Crystallography and Photonics" RAS (DOE calculation) and the Russian Foundation for Basic Research under RFBR grants ## 18-29-20045-mk (experimental research).
References
[1] Wang F, Liu X, Cai Y. Propagation of partially coherent beam in turbulent atmosphere: a review (invited review). Prog Electromagn Res 2015; 150: 123-143. DOI: 10.2528/PIER15010802.
[2] Korotkova O. Random light beams: theory and applications. Boca Raton, FL: CRC Press; 2013. ISBN: 978-14398-1950-0.
[3] Majumdar AK, Ricklin JC. Free-space laser communications: principles and advances. New York: Springer Science & Business Media; 2008. ISBN: 978-0-387-28652-5.
[4] Mishchenko MI. Electromagnetic scattering by particles and particle groups: An introduction. Cambridge: Cambridge University Press; 2014. ISBN: 978-0-521-51992-2.
[5] Tatarskii VI. Wave propagation in a turbulent medium. New York: McGraw-Hill; 1961.
[6] Dainty JC, Ennos AE, Franjon M, Goodman JW, McKechnie TS, Parry G. Laser speckle and related phenomena. Berlin: Springer, 1975. ISBN: 978-3-540-07498-4.
[7] Ishimaru A. Wave propagation and scattering in random media. New York: Academic Press; 1978. ISBN: 978-012-374701-3.
[8] Fante RL. Wave propagation in random media: a systems approach. Prog Optics 1985; 22: 341-398. DOI: 10.1016/S0079-6638(08)70152-5.
[9] Andrews LC, Phillips RL. Laser beam propagation through random media. Bellingham, WA: SPIE Optical Engineering Press; 1998. ISBN: 978-0-819-42787-8.
[10] Paranin VD, Karpeev SV, Khonina SN. Control of the formation of vortex Bessel beams in uniaxial crystals by varying the beam divergence. Quantum Electronics 2016; 46(2): 163-168. DOI: 10.1070/QEL15880.
[11] Kotlyar VV, Khonina SN, Soifer VA, Algorithm for the generation of non-diffracting Bessel modes. J Mod Opt 1995; 42(6): 1231-1239. DOI: 10.1080/09500349514551071.
[12] Wang J, Yang J-Y, Fazal IM, Ahmed N, Yan Y, Huang H, Ren Y, Yue Y, Dolinar S, Tur M, Willner AE. Terabit freespace data transmission employing orbital angular momentum multiplexing. Nat Photon 2012; 6: 488-496. DOI: 10.1038/nphoton.2012.138.
[13] Khonina SN. Vortex laser beams and their application [In Russian]. In Book: Soifer VA, ed. Nanophotonics and its application in remote sensing systems. Chap 4. Samara: "Novaya Technika" Publisher; 2016: 275-351. ISBN: 9785-88940-140-7.
[14] Soifer VA, Korotkova O, Khonina SN, Shchepakina EA. Vortex beams in turbulent media: Review. Computer Optics 2016; 40(5): 605-624. DOI: 10.18287/2412-61792016-40-5-605-624.
[15] Gavrilov AV, Karpeev SV, Kazanskiy NL, Pavelyev VS, Duparre M, Luedge B, Schroeter S. Selective excitation of step-index fiber modes. Proc SPIE 2006; 6605: 660508. DOI: 10.1117/12.728461.
[16] Karpeev SV, Pavelyev VS, Duparre M, Luedge B, Rockstuhl C, Schroeter S. DOE-aided analysis and generation of transverse coherent light modes in a stepped-index optical fiber. Optical Memory and Neural Networks 2003; 12(1); 27-34.
[17] Karpeev SV, Pavelyev, Kazanskiy NL Step-like fiber modes excitement with binary phase DOEs. Optical Memory & Neural Networks (Information Optics) 2005; 14(4): 223-228.
[18] Khonina SN, Podlipnov VV, Karpeev SV, Ustinov AV, Volotovsky SG, Ganchevskaya SV. Spectral control of the
orbital angular momentum of a laser beam based on 3D properties of spiral phase plates fabricated for an infrared wavelength. Opt Express 2020; 28(12): 18407-18417. DOI: 10.1364/OE.396199.
[19] Karpeev SV, Podlipnov VV, Ivliev NA, Paranin VD. Transmission and detection of informationally loaded beams of wavelength 1530 nm in a random fluctuating medium. Computer Optics 2019; 43(3): 368-375. DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-368-375
Authors' information
Sergei Vladimirovich Karpeev, Doctor of Physical and Mathematical Sciences; Professor of Samara National Re-seach University named after S.P. Korolyov. Leading researcher of the Image Processing Systems Institute of the RAS. Research interests: diffractive optics, singular optics, mode and polarization transformations, optical manipulating, optical and digital image processing. E-mail: karp@smr.ru .
Vladimir Vladimirovich Podlipnov, an engineer at Samara National Research University's Lab-35, an engineer of the laboratory of Micro- and Nanotechnology of the Image Processing Systems Institute оf the RAS - Branch of the FSRC "Crystallography and Photonics" of the Russian Academy of Sciences. His research interests: mathematical modeling, electron-beam lithography, optimization of etching procedures in microelectronics, diffractive optics and techniques for surface processing and inspection. E-mail: podlipnovvv@ya.ru .
Nikolay Alexandrovich Ivliev (b. 1987), graduated from Samara State Aerospace University in 2010 (presently, Samara National Research University, short - Samara University), majoring in Design and Technology of Radioelec-tronic Equipment. Candidate of Engineering Sciences (2015). Currently he works as the researcher at the Image Processing Systems Institute оf RAS - Branch of the FSRC "Crystallography and Photonics" RAS, assistant at Technical Cybernetics sub-department of Samara University. Research interests: surface physics, micro- and nanotechnology. E-mail: ivlievn@,gmail.com .
Svetlana Nikolaevna Khonina, Doctor of Physical and Mathematical Sciences; Professor of Samara National Research University. Main researcher of the IPSI RAS - Branch of the FSRC "Crystallography and Photonics" RAS. Research interests: diffractive optics, singular optics, mode and polarization transformations, optical manipulating, optical and digital image processing. E-mail: khonina@ipsiras.ru .
Received June 29, 2020. The final version - July 08, 2020.
