РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПТИЧЕСКОГО КОННЕКТОРА Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

ВКВО-202 3 СТЕНДОВЫЕ

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПТИЧЕСКОГО КОННЕКТОРА

*

Мельников Р.М. , Попов Е.С., Кондрашов А.Н., Овчинников Т.М., Казакова А.А.

Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь *E-mail: [email protected] DOI 10.24412/2308-6920-2023-6-416-416

Волоконные соединители играют существенную роль в сопряжении и удерживании концов двух оптических волокон для обеспечения стабильной и эффективной работы измерительного оборудования и линий связи. Среди множества типов разъемов наиболее популярными стали типы физического контакта (Physical contact), охватывающие подавляющее большинство применений в приборостроении [1]. Соединители с физическим контактом сконструированы таким образом, чтобы иметь сферическую торцевую поверхность с волокном в самой высокой точке. При таком соединении волокна вступают в тесный оптический контакт и слегка сжимаются для обеспечения оптимальной производительности системы с учетом времени, температуры и вибрации [2].

Целью работы стала разработка математической модели оптического коннектора двух одинаковых волокон методом физического контакта. В работе представлены два типа соединения: первый - параллельные торцы оптического волокна, второй - треугольный трапецеидальная полость между волокнами (см. рис. 1).

Исследование конструкции коннектора проводилось в пакете Comsol Multiphysics методом конечных элементов в двумерной постановке, с использованием уравнений волновой оптики. В работе рассмотрены различные конфигурации соединений оптических волокон с разными характеристиками. Получены зависимости потерь входного сигнала от геометрических характеристик скосов и волноводов. На основе представленной математической модели разработан инженерный калькулятор, позволяющий вычислять потери при различных типах соединений.

Литература

1. Derickson D. Fiber optic test and measurement // Fiber optic test and measurement/edited by Dennis Derickson. Upper Saddle River. - 1998.

2. Kihara M. et al. Investigation into optical performance of fiber connections with imperfect physical contact // Journal of lightwave technology. - 2013. - Т. 31. - №. 6. - P. 967-974.

416 №6 2023 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2023» [email protected]