Регистрация / Вход
Прислать материал

14.607.21.0138

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.607.21.0138
Тематическое направление
Информационно-телекоммуникационные системы
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный центр волоконной оптики Российской академии наук
Название доклада
Разработка технологии создания сверхширокополосных устройств долговременной памяти на базе новых типов оптического волокна и радиофотонных методов для перспективных информационно-телекоммуникационных радиосистем
Докладчик
Семенов Сергей Львович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Разработка комплекса научно-технических решений по созданию технологии изготовления перспективного сверхширокополосного радиочастотного устройства долговременной памяти, которое предполагается построить на базе перспективных фотонных и радиофотонных принципов. Ключевыми элементами этого устройства являются волоконно-оптические модули задержки на базе нового многосердцевинного оптического волокна, разработка которых также является одной из основных задач проекта
Актуальность и новизна исследования
Устройства, исследуемые в рамках ПНИЭР, могут быть применены практически во всех видах радиоэлектронной аппаратуры военного и гражданского назначений: радиолокации, радиоэлектронного противодействия, навигации, связи. Их скорейшее внедрение позволит не только решить ближайшие задачи отечественной радиоэлектронной промышленности и промышленности средств связи в области импортозамещения, но и существенно повысить обороноспособность, а также конкурентоспособность и экспортный потенциал российской техники в краткосрочной и долгосрочной перспективе за счет опережающих поставок радиоаппаратуры, еще не освоенной зарубежной промышленностью.
Описание исследования

В большинстве задач радиофотоники радиочастотный (РЧ) сигнал преобразуется в аналоговый оптический сигнал путем модуляции высококогерентного оптического излучения. Для дальнейшей обработки этого оптического сигнала, модулированного РЧ-сигналом, широко используются различные виды многоканальных и одноканальных линий задержки, являющихся ключевыми элементами для создания устройств радиофотоники. Для ряда задач необходимы линии, обеспечивающие значительную задержку сигнала, например, на время, свыше 100 мкс. Одним из вариантов создания такого устройства, обеспечивающего значительную задержку сигнала, являются волоконно-оптические линии задержки (ВОЛЗ).

В ВОЛЗ задержка оптического сигнала, модулированного РЧ сигналом, достигается за счет прохождения отрезка оптического волокна (ОВ) длиной L. Величина задержки оставляет t=(L×ng)/c, где ng – групповой показатель преломления моды ОВ, с – скорость света в вакууме. Преимуществом ВОЛЗ по сравнению с электронными аналогами являются простота, устойчивость к электромагнитным помехам, малые шумы и перекрестные помехи между сигналами. Основным недостатком - большие габариты и масса, необходимые для получения времен задержки 100 и более мкс, связанные с необходимостью использования значительной длины ОВ. Наличие больших габаритов и массы устройств обработки РЧ сигнала является нежелательным, особенно для бортовых применений данных устройств.

Уменьшение габаритов и массы ВОЛЗ может быть  достигнуто за счет использования многосердцевинного оптического волокна (МОВ), которое содержит не одну, а несколько сердцевин. За счет последовательного прохождения оптического сигнала по каждой из сердцевин МОВ требуемая задержка может быть обеспечена при длине МОВ меньше длины односердцевинного ОВ в число раз, равное количеству сердцевин. О практической реализации такой конструкции линии задержки в литературе к настоящему моменту не сообщалось.

 

Результаты исследования

Впервые изготовлена и исследована переключаемая волоконно-оптическая линия задержки на многосердцевинном  оптическом волокне длиной 1300 м. Получены времена задержек сигнала до 45 мкс с шагом 6.43 мкс. Последовательное прохождение сигнала по сердцевинам многосердцевинного оптического волокна позволяет сократить длину волокна в линии задержки, необходимую для получения заданного времени задержки, что важно для снижения массы и габаритов этих устройств.

Практическая значимость исследования
Сверхширокополосные устройства долговременной памяти на базе новых типов оптического волокна и радиофотонных методов должны найти самое широкое применение в перспективных информационно-телекоммуникационных системах различного назначения, например, для создания цифровой когерентной приемно-передающей аппаратуры, в развиваемой индустриальным партнером данного проекта бортовой навигационной аппаратуре, а также в радиоастрономии для создания сверширокополосных радиотелескопов со сверхдлинной базой и в радиолокационной аппаратуре, для формирования радиолокационных портретов объектов (ложных целей) на экране радиолокаторов с синтезированной апертурой.
Реализация предлагаемого проекта приведет к:
- развитию научно-технических и научно-технологических методов и подходов новой радиоэлектронной промышленной технологии, основанной на междисциплинарном научном направлении: радиофотоника (микроволновая фотоника), созданном на стыке СВЧ радиотехники и оптоэлектроники;
- выводу на рынок новой научно-технической продукции мирового уровня, основанной на новой широко развиваемой в мире фотонной технологии;
- обеспечению экспортного потенциала и замещения импорта;
- снижению экологической нагрузки на природу за счет внедрения энергосберегающей экологически безопасной фотонной технологии производства товаров.