Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации
Представлена технология изготовления сплавленных одномодовых мультиплексоров/демультиплексоров с повышенным коэффициентом оптической изоляции (до 60 дБ) и низкими потерями....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51909 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации / С.Г. Дементьев, Н.Т. Ключник, В.А. Кузнецов, М.Я. Яковлев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 43-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859673002879221760 |
|---|---|
| author | Дементьев, С.Г. Ключник, Н.Т. Кузнецов, В.А. Яковлев, М.Я. |
| author_facet | Дементьев, С.Г. Ключник, Н.Т. Кузнецов, В.А. Яковлев, М.Я. |
| citation_txt | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации / С.Г. Дементьев, Н.Т. Ключник, В.А. Кузнецов, М.Я. Яковлев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 43-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Представлена технология изготовления сплавленных одномодовых мультиплексоров/демультиплексоров с повышенным коэффициентом оптической изоляции (до 60 дБ) и низкими потерями.
|
| first_indexed | 2025-11-30T14:28:56Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
43
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
20.11 2009 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Â. Ñ. ÑÈÒÍÈÊÎÂ
(ÎÍÏÓ, ã. Îäåññà)
Ñ. Ã. ÄÅÌÅÍÒÜÅÂ, ê. ò. í. Í. Ò. ÊËÞ×ÍÈÊ,
Â. À. ÊÓÇÍÅÖÎÂ, ê. ò. í. Ì. ß. ßÊÎÂËÅÂ
Ðîññèÿ, ã. Ìîñêâà, ÖÍÈÒÈ «Òåõíîìàø-ÂÎÑ»
E-mail: optdevice@yandex.ru
ÂÎËÎÊÎÍÍÎ-ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÄÅÌÓËÜÒÈÏËÅÊÑÎÐÛ
ÄËß ÑÈÑÒÅÌ ÏÅÐÅÄÀ×È ÈÍÔÎÐÌÀÖÈÈ
Ïðåäñòàâëåíà òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ
ñïëàâëåííûõ îäíîìîäîâûõ ìóëüòèïëåê-
ñîðîâ/äåìóëüòèïëåêñîðîâ ñ ïîâûøåí-
íûì êîýôôèöèåíòîì îïòè÷åñêîé èçîëÿ-
öèè (äî 60 äÁ) è íèçêèìè ïîòåðÿìè.
 ïîñëåäíèå ãîäû øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïî-
ëó÷èëè âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå ñèñòåìû ïåðåäà÷è
(ÂÎÑÏ) èíôîðìàöèè, îñíîâàííûå íà ñïåêòðàëüíîì
óïëîòíåíèè êàíàëîâ ñ ðàçäåëåíèåì ïî äëèíå âîëíû
(WDM). Äëÿ èõ ïîñòðîåíèÿ èñïîëüçóþòñÿ ñïåöèàëü-
íûå îïòè÷åñêèå óñòðîéñòâà � ìóëüòèïëåêñîðû/äå-
ìóëüòèïëåêñîðû, ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé ðàçâåòâèòå-
ëè ñïåêòðàëüíî-ñåëåêòèâíîãî âèäà. Íåîáõîäèìî îò-
ìåòèòü, ÷òî â êà÷åñòâå ìóëüòèïëåêñîðîâ è äåìóëüòèï-
ëåêñîðîâ èñïîëüçóþòñÿ îäíè è òå æå îáðàòèìûå îï-
òè÷åñêèå óñòðîéñòâà ñïåêòðàëüíîãî óïëîòíåíèÿ, êî-
òîðûå äàëåå áóäåì íàçûâàòü äåìóëüòèïëåêñîðàìè.
 îñíîâå ðàáîòû äåìóëüòèïëåêñîðà ëåæèò ïðèí-
öèï ñïåêòðàëüíîé ñåëåêöèè ïî äëèíå âîëíû, êîòîðàÿ
ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ äâóìÿ ñïîñîáàìè: íà îñíîâå
äèôðàêöèè è íà îñíîâå èíòåðôåðåíöèè. Äåìóëüòèï-
ëåêñîðû íà îñíîâå äèôðàêöèè èñïîëüçóþò ýëåìåíòû
ñ óãëîâîé äèñïåðñèåé, òàêèå êàê äèôðàêöèîííûå ðå-
øåòêè, êîòîðûå ïðîñòðàíñòâåííî ðàçäåëÿþò âîëíû ðàç-
íîé äëèíû (êàíàëû) ïî ýëåìåíòàì ëèíåéêè ôîòîäåòåê-
òîðîâ èëè òîðöàì îïòè÷åñêèõ âîëîêîí [1]. Äåìóëüòè-
ïëåêñîðû íà îñíîâå èíòåðôåðåíöèè èñïîëüçóþò ñâîé-
ñòâà òàêèõ óñòðîéñòâ êàê ñïåêòðàëüíî-ñåëåêòèâíûå
ñïëàâëåííûå ðàçâåòâèòåëè è îïòè÷åñêèå ôèëüòðû.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ äåìóëüòèïëåêñîðû íà÷èíàþò
àêòèâíî ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ ïîñòðîåíèÿ ëîêàëüíûõ ñèñ-
òåì ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè, à òàêæå â àïïàðàòóðå ðàç-
ëè÷íîãî ðîäà ïîäâèæíûõ îáúåêòîâ. Òàê, íàïðèìåð,
÷àñòî ñòîèò çàäà÷à îðãàíèçàöèè äóïëåêñíûõ ñèñòåì
ñâÿçè ñ ïåðåäà÷åé èíôîðìàöèè ïî îäíîìó îïòè÷å-
ñêîìó âîëîêíó îäíîâðåìåííî â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ.
 òàêèõ ñèñòåìàõ ïðèìåíÿþòñÿ äâóõêàíàëüíûå äå-
ìóëüòèïëåêñîðû ñ óïëîòíåíèåì ïî âîëíàì äëèíîé
1310 è 1550 íì.
Ñðåäè ðàçëè÷íûõ òèïîâ äâóõêàíàëüíûõ WDM-
óñòðîéñòâ øèðîêîå ïðèìåíåíèå íàõîäÿò äåìóëüòè-
ïëåêñîðû íà îñíîâå ñïëàâëåííûõ îäíîìîäîâûõ ðàç-
âåòâèòåëåé òèïà 1×2. Òàêèå óñòðîéñòâà îòëè÷àþòñÿ
äîñòàòî÷íî âûñîêèì óðîâíåì îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðè-
ñòèê è îòíîñèòåëüíî íèçêîé ñòîèìîñòüþ.
Îñíîâíûìè òðåáîâàíèÿìè ê äåìóëüòèïëåêñîðàì
ÿâëÿþòñÿ âûñîêèé êîýôôèöèåíò îïòè÷åñêîé èçîëÿöèè
êàíàëîâ ïðè äåìóëüòèïëåêñèðîâàíèè è ìàëûå çíà÷å-
íèÿ âíîñèìûõ ïîòåðü. Êðîìå òîãî, íåîáõîäèìà äîñ-
òàòî÷íàÿ ñòîéêîñòü ê âîçäåéñòâèþ âíåøíèõ ôàêòî-
ðîâ, â ÷àñòíîñòè ê èçìåíåíèþ òåìïåðàòóðû â øèðî-
êîì äèàïàçîíå îò �60 äî +85°Ñ.
Àíàëèç õàðàêòåðèñòèê ýëåìåíòíîé áàçû ÂÎÑÏ,
âûïóñêàåìîé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðÿäîì çàðóáåæíûõ
ôèðì è îòå÷åñòâåííûõ ïðåäïðèÿòèé, ïîêàçûâàåò, ÷òî
õàðàêòåðèñòèêè ïðîìûøëåííûõ äåìóëüòèïëåêñîðîâ
íå â ïîëíîé ìåðå ñîîòâåòñòâóþò óêàçàííûì òðåáîâà-
íèÿì. Ïîýòîìó ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé ðàçðàáîòêà è ñî-
çäàíèå äåìóëüòèïëåêñîðîâ ñ óëó÷øåííûìè îïòè÷å-
ñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè è ïîâûøåííîé ñòîéêîñòüþ ê
âíåøíèì âîçäåéñòâèÿì. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäëà-
ãàåòñÿ òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ òàêèõ äåìóëüòèïëåê-
ñîðîâ íà îñíîâå ñïëàâëåííûõ îäíîìîäîâûõ ðàçâåò-
âèòåëåé.
Ïðèíöèï ðàáîòû îäíîìîäîâîãî ñïëàâëåííîãî
äåìóëüòèïëåêñîðà
Ñòðóêòóðà äâóõêàíàëüíîãî îäíîìîäîâîãî äåìóëü-
òèïëåêñîðà ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1. Òàêèå óñòðîéñòâà
èçãîòàâëèâàþò ïî òåõíîëîãèè áèêîíè÷åñêèõ ðàçâåò-
âèòåëåé � ïðîèçâîäèòñÿ ñïëàâëåíèå äâóõ êâàðöåâûõ
ñâåòîâîäîâ â çîíå íàãðåâà è ðàñòÿæåíèå ñïëàâëåííî-
ãî ó÷àñòêà.  ðåçóëüòàòå ôîðìèðóåòñÿ ðàáî÷àÿ îáëàñòü
äåìóëüòèïëåêñîðà � îáùàÿ ñóæåííàÿ çîíà, îãðàíè-
÷åííàÿ ñ äâóõ ñòîðîí ïëàâíûìè êîíè÷åñêèìè ïåðå-
õîäàìè, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ îáëàñòüþ ñâÿçè [2]. Óðî-
âåíü ìîùíîñòè, ïåðåäàííîé èç îäíîãî îïòè÷åñêîãî
âîëîêíà (ÎÂ) âî âòîðîå, çàâèñèò îò äëèíû âîëíû λi
èçëó÷åíèÿ, ïåðåäàâàåìîãî ïî i-ìó âîëîêíó, è äëèíû
îáëàñòè ñâÿçè L.
Pλ1,
Pλ2 Pλ1
Pλ2
Âõîäíîå ÎÂ
Îáëàñòü
ñâÿçè Âûõîäíûå ÎÂ
Áèîêîíè÷åñêîå
ñóæåíèå
Îáîëî÷êà ΠÑåðäöåâèíà ÎÂ
L
Ðèñ. 1. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ñïëàâëåííîãî äåìóëü-
òèïëåêñîðà
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
44
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Àíàëèç îäíîìîäîâîãî áèêîíè÷åñêîãî ðàçâåòâèòå-
ëÿ îáû÷íî îñíîâûâàåòñÿ íà ðàññìîòðåíèè ðàñïðîñò-
ðàíÿþùèõñÿ â íåì äâóõ (÷åòíîé è íå÷åòíîé) ôóíäà-
ìåíòàëüíûõ ìîä [3, 4]. Â ðåçóëüòàòå òàêîãî àíàëèçà
îïðåäåëÿþòñÿ çíà÷åíèÿ ìîùíîñòè îïòè÷åñêîãî èçëó-
÷åíèÿ P1 è P2 â âûõîäíûõ êàíàëàõ ðàçâåòâèòåëÿ:
2
1 0
2
2 0
cos [ ( ) )]
sin [ ( ) )]
P P C L
P P C L
= λ
= λ (1)
Êîýôôèöèåíò ñâÿçè, îïðåäåëÿþùèé ñòåïåíü âçàè-
ìîäåéñòâèÿ ìåæäó ñîáñòâåííûìè ìîäàìè âîëíîâî-
äà ñ ïîñòîÿííûì ïîïåðå÷íûì ñå÷åíèåì è ïîñòîÿí-
íûì ïîêàçàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ (ÏÏ) íà äëèíå âçàè-
ìîäåéñòâèÿ, ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå
22 2
2 2
3 1 1
( ) 1 1 ,
( ) ( )32
air
cl cl
n
C
V Vn a n
−− πλ λ = + + + λ λ
(2)
Ïàðàìåòð V(λ) îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
2 22
( ) .cl air
a
V n n
πλ = −
λ (3)
Èç ïðèâåäåííûõ ñîîòíîøåíèé âèäíî, ÷òî âåëè÷è-
íà îïòè÷åñêîé ìîùíîñòè â âûõîäíûõ êàíàëàõ ñïëàâ-
ëåííîãî ðàçâåòâèòåëÿ çàâèñèò îò äëèíû è äèàìåòðà
ïåðåòÿæêè, äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ è ÏÏ êâàðöåâîé
îáîëî÷êè è ñðåäû, îêðóæàþùåé ïåðåòÿæêó. Òàê êàê
äëÿ ðåàëüíîãî ñïëàâëåííîãî ðàçâåòâèòåëÿ çíà÷åíèå L
ôèêñèðîâàíî, à êîýôôèöèåíò ñâÿçè Ñ çàâèñèò îò äëè-
íû âîëíû èçëó÷åíèÿ, òàêîé ðàçâåòâèòåëü áóäåò îáëà-
äàòü ñïåêòðàëüíî-ñåëåêòèâíûìè ñâîéñòâàìè.
Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåí-
òà äåëåíèÿ ìîùíîñòè îò äëèíû ïåðåòÿæêè äëÿ èçëó-
÷åíèÿ ñ äëèíîé âîëíû 1310 è 1550 íì [5].
Êàê âèäíî èç ðèñóíêà, ïðè îïðåäåëåííîé äëèíå
ïåðåòÿæêè äîñòèãàåòñÿ ðàçäåëåíèå âîëí ðàçëè÷íîé
äëèíû, ò. å. ðåæèì äåìóëüòèïëåêñèðîâàíèÿ. Òàêèì
îáðàçîì, èçãîòàâëèâàÿ ðàçâåòâèòåëü ñ îáëàñòüþ ñâÿ-
çè îïðåäåëåííîé äëèíû, äîáèâàþòñÿ îáúåäèíåíèÿ èëè
ðàçäåëåíèÿ âîëí ðàçëè÷íîé äëèíû.
Îñíîâíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè äåìóëüòèïëåêñîðà
ÿâëÿþòñÿ âíîñèìûå èì ïîòåðè ìîùíîñòè À è êîýô-
ôèöèåíò èçîëÿöèè Kèç. Äëÿ äâóõêàíàëüíîãî óñòðîé-
ñòâà îíè îïðåäåëÿþòñÿ ñëåäóþùèìè âûðàæåíèÿìè:
010lg ;
i
P
A
P
=
0
èç 10lg ;
j
P
K
P
= i≠j=1, 2, (4)
Ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ êîýôôèöèåíòà èçîëÿöèè èñ-
ïîëüçóåòñÿ êàñêàäíîå ñîåäèíåíèå äåìóëüòèïëåêñîðîâ,
ïîêàçàííîå íà ðèñ. 3.
 ýòîì ñëó÷àå õàðàêòåðèñòèêè äåìóëüòèïëåêñîðà
îïðåäåëÿþòñÿ êàê
ñâ
1
( 1) ;
N
m
m
A A N A
=
= + −∑
1
,
N
m
m
K K
=
= ∑ (5)
Ìåòîäèêà èçãîòîâëåíèÿ äåìóëüòèïëåêñîðîâ
Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ äåìóëüòèïëåêñîðîâ àíà-
ëîãè÷íà òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ ñïëàâëåííûõ âî-
ëîêîííûõ ðàçâåòâèòåëåé è îñíîâàíà íà ñïëàâëåíèè
äâóõ îäíîìîäîâûõ âîëîêîí ñ îäíîâðåìåííîé ðàñ-
òÿæêîé çîíû ñîåäèíåíèÿ (ðèñ. 4) ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ
Pi/P0
0,5
0
2,0 2,6 3,2 3,8 4,4 5,0
2
1
Äëèíà ïåðåòÿæêè, ìì
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü îòíîñèòåëüíîé ìîùíîñòè îïòè÷å-
ñêîãî èçëó÷åíèÿ Pi/P0 â âûõîäíîì êàíàëå äåìóëüòèïëåê-
ñîðà îò äëèíû ïåðåòÿæêè äëÿ âîëí äëèíîé 1310 íì (1) è
1550 íì (2)
ãäå P0 �
Ñ(λ) �
âõîäíàÿ ìîùíîñòü;
êîýôôèöèåíò ñâÿçè.
äèàìåòð ïåðåòÿæêè (îáëàñòè ñâÿçè);
ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ êâàðöåâîé îáîëî÷êè è îêðó-
æàþùåé ïåðåòÿæêó ñðåäû, ñîîòâåòñòâåííî;
äëèíà âîëíû îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.
ãäå 2a �
ncl, nair �
λ �
îïòè÷åñêàÿ ìîùíîñòü âî âõîäíîì êàíàëå íà äëèíå âîë-
íû λi;
îïòè÷åñêàÿ ìîùíîñòü íà âûõîäå i-ãî êàíàëà íà äëèíå
âîëíû λi;
îïòè÷åñêàÿ ìîùíîñòü â j-îì êàíàëå íà äëèíå âîëíû λi.
ãäå P0 �
Pi �
Pj �
1.1
2.1
2.2
3.1
3.2
λ1, λ2
λ1
λ1
λ1
λ2
λ2
λ2
Ðèñ. 3. Êàñêàäíûé äåìóëüòèïëåêñîð ñ ïîâûøåííûì êî-
ýôôèöèåíòîì îïòè÷åñêîé èçîëÿöèè (N=3)
ãäå N �
Am è Km �
Añâ �
÷èñëî ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ çâåíüåâ â êàñêà-
äå äåìóëüòèïëåêñîðîâ;
âíîñèìûå ïîòåðè è êîýôôèöèåíò èçîëÿöèè äåìóëü-
òèïëåêñîðà ñ íîìåðîì m, ñîîòâåòñòâåííî;
ïîòåðè â ñâàðíîì ñîåäèíåíèè âîëîêîí.
Ð0
Ð1
Ð2
Îïòè÷åñêèå
âîëîêíà
Íàãðåâàòåëü
Ðèñ. 4. Ìåòîä èçãîòîâëåíèÿ ñïëàâëåííûõ âîëîêîííûõ äå-
ìóëüòèïëåêñîðîâ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
45
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ïëàâíîãî áèêîíè÷åñêîãî ïåðåõîäà, íåîáõîäèìîãî äëÿ
îïòè÷åñêîé ñâÿçè ìåæäó âîëîêíàìè [2].
Î÷èùåííûå îò çàùèòíîãî ïîêðûòèÿ ïîâåðõíîñòè
ó÷àñòêîâ îïòè÷åñêèõ âîëîêîí ñîåäèíÿþòñÿ ìåæäó
ñîáîé, çàêðåïëÿþòñÿ íà ïîäâèæíûõ êàðåòêàõ óñòðîé-
ñòâà ðàñòÿæêè è ïîìåùàþòñÿ â íàãðåâàòåëü. Ïîñëå
íàãðåâà äî òåìïåðàòóðû, îáåñïå÷èâàþùåé ñïëàâëå-
íèå âîëîêîí, ïðîèçâîäèòñÿ ðàñòÿæêà çîíû ñïëàâëå-
íèÿ ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ïëàâíîãî áèêîíè÷åñêîãî ïå-
ðåõîäà. Îñíîâíûìè òåõíîëîãè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè
ïðè èçãîòîâëåíèè ðàçâåòâèòåëåé ÿâëÿþòñÿ òåìïåðà-
òóðà íàãðåâà âîëîêîí è ñêîðîñòü ðàñòÿæåíèÿ çîíû
ñïëàâëåíèÿ. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïëîòíîãî ñîåäèíåíèÿ
âîëîêîí ìåæäó ñîáîé ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ èõ ñêðóò-
êà âîêðóã ïðîäîëüíîé îñè.
 ïðîöåññå ðàñòÿãèâàíèÿ çîíû ñïëàâëåíèÿ èçìå-
ðÿþòñÿ òåêóùèå çíà÷åíèÿ ìîùíîñòè èçëó÷åíèÿ P1 è
P2 â âûõîäíûõ ïîðòàõ. Ïðîöåññ îñòàíàâëèâàåòñÿ ïîñ-
ëå íåêîòîðîãî çàäàííîãî êîëè÷åñòâà îñöèëëÿöèé âû-
õîäíîé îïòè÷åñêîé ìîùíîñòè, êîãäà ìîùíîñòü â îä-
íîì èç âûõîäíûõ êàíàëîâ äîñòèãàåò ìèíèìàëüíîãî
çíà÷åíèÿ.
Ñôîðìèðîâàííàÿ òàêèì îáðàçîì ñïëàâëåííàÿ
ñòðóêòóðà çàêðåïëÿåòñÿ íà ïîäëîæêå èç êâàðöåâîãî
ñòåêëà ïðè ïîìîùè àêðèëîâîé ïîëèìåðíîé êîìïîçè-
öèè ñ äîáàâëåíèåì íàïîëíèòåëÿ, îáåñïå÷èâàþùåãî
íèçêîå çíà÷åíèå òåìïåðàòóðíîãî êîýôôèöèåíòà ðàñ-
øèðåíèÿ. Äëÿ ïîñëåäóþùåé ãåðìåòèçàöèè òàêàÿ
ñòðóêòóðà ïîìåùàåòñÿ â ìåòàëëè÷åñêèé öèëèíäðè÷å-
ñêèé êîðïóñ äèàìåòðîì 3 ìì è äëèíîé 65 ìì.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ
Èçãîòîâëåíèå äåìóëüòèïëåêñîðîâ îñóùåñòâëÿëîñü
íà óñòàíîâêå äëÿ ïðîèçâîäñòâà ðàçâåòâèòåëåé FCI-
0201 ôèðìû NTT AT (ßïîíèÿ). Â íåé äëÿ íàãðåâà
âîëîêîí èñïîëüçóåòñÿ êåðàìè÷åñêèé ìèêðîíàãðåâà-
òåëü, îáåñïå÷èâàþùèé âûñîêóþ ñòàáèëüíîñòü òåì-
ïåðàòóðû â çîíå íàãðåâà, ÷òî óëó÷øàåò âîñïðîèçâî-
äèìîñòü ïðîöåññà. Äëÿ èçãîòîâëåíèÿ èñïîëüçîâàëîñü
îäíîìîäîâîå îïòè÷åñêîå âîëîêíî òèïà SMF-28 c äè-
àìåòðîì (ñåðäöåâèíà/îáîëî÷êà) 8/125 ìêì, äèàìåò-
ðîì ìîäîâîãî ïÿòíà 9,2 ìêì íà äëèíå âîëíû 1310 íì
è ÷èñëîâîé àïåðòóðîé NA=0,14.
 ðåçóëüòàòå îòðàáîòêè òåõíîëîãèè áûëè îïðåäå-
ëåíû îïòèìàëüíûå òåìïåðàòóðíî-âðåìåííûå ïàðàìåò-
ðû ïðîöåññà. Òåìïåðàòóðà íàãðåâà çîíû ñïëàâëåíèÿ
âîëîêîí ñîñòàâëÿëà 1500�1550°Ñ, ñêîðîñòü ðàñòÿ-
æåíèÿ v(t) âûáèðàëàñü íå âûøå 60 ìêì/ñ.
Íà ðèñ. 5 ïðèâåäåíà ãèñòîãðàììà ðàñïðåäåëåíèÿ
âíîñèìûõ äåìóëüòèïëåêñîðàìè ïîòåðü ìîùíîñòè, ïî-
ëó÷åííàÿ íà îñíîâå èçìåðåíèÿ õàðàêòåðèñòèê îáðàç-
öîâ â ïàðòèè èç 50 øò. Àíàëèç ãèñòîãðàììû ïîêàçû-
âàåò, ÷òî âíîñèìûå èçãîòîâëåííûìè îáðàçöàìè ïîòå-
ðè íå ïðåâûøàþò 0,1 äÁ, ïðè÷åì áîëåå 80% îò îáùå-
ãî êîëè÷åñòâà ðàçâåòâèòåëåé èìåþò ïîòåðè, íå ïðå-
âûøàþùèå 0,05 äÁ.
Êîýôôèöèåíò îïòè÷åñêîé èçîëÿöèè êàíàëîâ äå-
ìóëüòèïëåêñîðà ñîñòàâëÿë 18�20 äÁ. Äëÿ ïîëó÷å-
íèÿ áîëåå âûñîêèõ çíà÷åíèé êîýôôèöèåíòà èçîëÿöèè
èñïîëüçîâàëîñü êàñêàäíîå ñîåäèíåíèå òðåõ çâåíüåâ
äåìóëüòèïëåêñîðîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ ðèñ. 3. Ñîåäè-
íåíèå âîëîêîííûõ âûâîäîâ äåìóëüòèïëåêñîðîâ ïðî-
èçâîäèëîñü ìåòîäîì ñâàðêè ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðî-
ìûøëåííîãî àïïàðàòà äëÿ ñâàðêè îïòè÷åñêèõ âîëî-
êîí. Ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åííàÿ ãèñòîãðàììà ðàñ-
ïðåäåëåíèÿ âíîñèìûõ ñâàðíûì ñîåäèíåíèåì ïîòåðü
ïðèâåäåíà íà ðèñ. 6. Ñðåäíåå çíà÷åíèå ïîòåðü ñîñòà-
âèëî 0,03 äÁ.
Ïîòåðè, âíîñèìûå òðåõçâåííûì êàñêàäíûì äå-
ìóëüòèïëåêñîðîì, âêëþ÷àþùèå ñóììàðíûå ïîòåðè â
òðåõ ñïëàâëåííûõ äåìóëüòèïëåêñîðàõ è â äâóõ ñâàð-
íûõ ñîåäèíåíèÿõ, ñîñòàâèëè íå áîëåå 0,4 äÁ. Òèïè÷-
íàÿ ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà òàêîãî äåìóëüòè-
ïëåêñîðà ïðèâåäåíà íà ðèñ. 7.
Ê
îë
è÷
åñ
òâ
î
îá
ðà
çö
îâ
,
ø
ò. 16
12
8
4
0
0,02 0,04 0,06 0,08 >0,1
×èñëî ýëåìåíòîâ
â âûáîðêå èç 50 øò.
Âíîñèìûå ïîòåðè, äÁ
Ðèñ. 5. Ãèñòîãðàììà ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòåðü, âíîñèìûõ
äåìóëüòèïëåêñîðàìè
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
×èñëî ýëåìåíòîâ
â âûáîðêå 90 øò.
Âíîñèìûå ïîòåðè, äÁ
Ê
îë
è÷
åñ
òâ
î
ñâ
àð
îê
,
ø
ò.
20
16
12
8
4
0
Ðèñ. 6. Ãèñòîãðàììà ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòåðü, âíîñèìûõ
ñâàðíûì ñîåäèíåíèåì, ïðè ñîçäàíèè äåìóëüòèïëåêñîðà
ñ ïîâûøåííîé îïòè÷åñêîé èçîëÿöèåé
Ê
îº
ô
ô
èö
èå
íò
ï
åð
åä
à÷
è,
ä
Á 0
�15
�30
�45
�60
1,25 1,35 1,45 1,55
Äëèíà âîëíû, ìêì
1 2
Ðèñ. 7. Ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà êàñêàäíîãî äåìóëü-
òèïëåêñîðà, ñîñòîÿùåãî èç òðåõ çâåíüåâ, äëÿ êàíàëà âîë-
íû äëèíîé 1550 íì (1) è 1310 íì (2)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
46
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Ò
åì
ïå
ðà
òó
ðà
,
°Ñ
80
40
0
�40
�80
10 50 90 130 170 210 250
Âðåìÿ, ìèí
1
2
Ê
èç
, ä
Á
25
20
15
10
5
0
Ðèñ. 8. Èçìåíåíèå êîýôôèöèåíòà îïòè÷åñêîé èçîëÿöèè
Êèç (1) ñîîòâåòñòâåííî èçìåíåíèþ òåìïåðàòóðû (2) äå-
ìóëüòèïëåêñîðà
Êàê âèäíî èç ãðàôèêà, ìàëàÿ âåëè÷èíà âíîñèìûõ
ïîòåðü ñîõðàíÿåòñÿ â øèðîêîì ñïåêòðàëüíîì èíòåð-
âàëå (±50 íì). Óçêèå ìèíèìóìû íà ñïåêòðàëüíûõ çà-
âèñèìîñòÿõ ñîîòâåòñòâóþò êîýôôèöèåíòàì îïòè÷å-
ñêîé èçîëÿöèè.
Áûëè ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ äåìóëüòèïëåêñîðîâ íà
ñòîéêîñòü ê òåìïåðàòóðíûì âîçäåéñòâèÿì, êîòîðûå
âêëþ÷àëè â ñåáÿ èñïûòàíèÿ íà âîçäåéñòâèå ìàêñè-
ìàëüíî ïîâûøåííîé (+85°Ñ) è ìàêñèìàëüíî ïîíè-
æåííîé òåìïåðàòóðû ñðåäû (�60°Ñ). Èçìåíåíèå âå-
ëè÷èíû âíîñèìûõ ïîòåðü â óêàçàííîì äèàïàçîíå òåì-
ïåðàòóðû íå ïðåâûøàëî 0,1 äÁ, à ìèíèìàëüíîå çíà-
÷åíèå êîýôôèöèåíòà îïòè÷åñêîé èçîëÿöèè ñîñòàâèëî
20 äÁ. Òèïè÷íàÿ êàðòèíà èçìåíåíèÿ êîýôôèöèåíòà îï-
òè÷åñêîé èçîëÿöèè îò òåìïåðàòóðû, ïîëó÷åííàÿ ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíî, ïðèâåäåíà íà ðèñ. 8.
***
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâå ïðîâåäåííîãî àíàëèçà
ôóíêöèîíèðîâàíèÿ è ìåòîäà èçãîòîâëåíèÿ ñïëàâëåí-
íûõ îäíîìîäîâûõ ìóëüòèïëåêñîðîâ/äåìóëüòèïëåêñî-
ðîâ áûëè ñîçäàíû îáðàçöû ñ ïîâûøåííûì êîýôôè-
öèåíòîì îïòè÷åñêîé èçîëÿöèåé êàíàëîâ (äî 60 äÁ) è
ñ ïîòåðÿìè, íå ïðåâûøàþùèìè 0,4 äÁ. Ýêñïåðèìåí-
òàëüíî ïîäòâåðæäåíà èõ óñòîé÷èâîñòü ê èçìåíåíèþ
òåìïåðàòóðû ñðåäû îò �60 äî +85°Ñ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Áåðèêàøâèëè Â. Ø., Êëþ÷íèê Í. Ò., Êîñòåíêî Ê. Í., ßêîâëåâ
Ì. ß. Èíòåãðàëüíî-îïòè÷åñêèå âîëíîâîäíûå äèñïåðñèîííûå ýëå-
ìåíòû äëÿ ÂÎËÑ // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðå.� 2005.� ¹ 2.� Ñ. 10�16.
2. Ðîæäåñòâåíñêèé Þ. Â. Ñïëàâíûå âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå
ìóëüòèïëåêñîðû/äåìóëüòèïëåêñîðû è èõ ïðèìåíåíèå â òåëåêîì-
ìóíèêàöèîííûõ ñèñòåìàõ // Ôîòîí-ýêñïðåññ.� 2004.� ¹ 1.�
Ñ. 16�18.
3. Èâàíîâ À. Á. Âîëîêîííàÿ îïòèêà. Êîìïîíåíòû, ñèñòåìû
ïåðåäà÷è, èçìåðåíèÿ.� Ì.: Êîìïàíèÿ Ñàéðóñ ñèñòåìñ, 1999.
4. D. Marcuse. Theory of dielectric optical wave-guides.� Boston:
Academic Press,1991.
5. Êëþ÷íèê À. Í., Êîñòåíêî Ê. Í., Ôàëîâñêèé Â. Ô., ßêîâëåâ
Ì. ß. Îäíîìîäîâûå ñïåêòðàëüíî-ñåëåêòèâíûå ðàçâåòâèòåëè äëÿ
ñèñòåì ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè // Ìàòåð. 12 Ìåæäóíàð. íàó÷.-òåõ-
íè÷. êîíô. «Âûñîêèå òåõíîëîãèè â ïðîìûøëåííîñòè Ðîññèè».�
Ì.: ÖÍÈÒÈ «Òåõíîìàø».� 2006.� Ñ. 305�310.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Íåôåäîâ À. Â. Âçàèìîçàìåíÿåìûå èíòåãðàëüíûå ñõåìû.� Ì.: Ðàäèî-
Ñîôò, 2009.� 352 ñ.
 ñïðàâî÷íèêå ïðåäñòàâëåíû èíòåãðàëüíûå ñõåìû, âûïóñêàåìûå â ñòðàíàõ ÑÍÃ
è Ïðèáàëòèêè, è èõ çàðóáåæíûå àíàëîãè. Ïðèâåäåíû ôóíêöèîíàëüíûå íàçíà-
÷åíèÿ, ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû, èçãîòîâèòåëè, íîìåðà òåõíè÷åñêèõ óñëîâèé,
òèïû êîðïóñîâ. Äëÿ èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèõ ðàáîòíèêîâ è ðàäèîëþáèòåëåé, çà-
íèìàþùèõñÿ ðàçðàáîòêîé, ýêñïëóàòàöèåé è ðåìîíòîì ðàäèîýëåêòðîííîé àïïà-
ðàòóðû.
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
×åðåïàíîâ Â. Ï. Äèîäû è èõ çàðóáåæíûå àíàëîãè.� Ì.: ÐàäèîÑîôò,
2009.� 632 ñ.
 ÷åòâåðòûé, äîïîëíèòåëüíûé, òîì èçäàíèÿ âîøëè ñïðàâî÷íûå ñâåäåíèÿ î íî-
âûõ ïðèáîðàõ, çàïóùåííûõ â ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî îòå÷åñòâåííûìè çàâîäàìè-
èçãîòîâèòåëÿìè ïîñëå 2000 ãîäà. Ïðèâîäÿòñÿ ýëåêòðè÷åñêèå è ýêñïëóàòàöèîííûå
õàðàêòåðèñòèêè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ � âûïðÿìèòåëüíûõ äèîäîâ è
ñòîëáîâ, äèîäíûõ ñáîðîê, áëîêîâ ìîäóëåé, ìàòðèö, ñòàáèëèòðîíîâ è îãðàíè÷è-
òåëåé íàïðÿæåíèÿ, à òàêæå îõëàäèòåëåé äëÿ ñèëîâûõ äèîäîâ. Ïðèâåäåíà òàêæå
êëàññèôèêàöèÿ è ñèñòåìà îáîçíà÷åíèé, îñíîâíûå ñòàíäàðòû äëÿ îïèñàííûõ â
ñïðàâî÷íèêå ïðèáîðîâ, ñâåäåíèÿ îá èõ îñíîâíîì íàçíà÷åíèè, ãàáàðèòíûõ è ïðè-
ñîåäèíèòåëüíûõ ðàçìåðàõ è ìàðêèðîâêå. Â ïðèëîæåíèè ïðåäñòàâëåíû çàðóáåæ-
íûå àíàëîãè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äèîäîâ è íàçâàíèÿ ôèðì-èçãîòîâèòåëåé, à òàê-
æå ïåðå÷åíü ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äèîäîâ, âîøåäøèõ â ÷åòûðå òîìà. Äëÿ èíæå-
íåðíî-òåõíè÷åñêèõ ðàáîòíèêîâ, çàíèìàþùèõñÿ ðàçðàáîòêîé, ýêñïëóàòàöèåé è
ðåìîíòîì ðàäèîýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-51909 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T14:28:56Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Дементьев, С.Г. Ключник, Н.Т. Кузнецов, В.А. Яковлев, М.Я. 2013-12-15T22:32:20Z 2013-12-15T22:32:20Z 2010 Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации / С.Г. Дементьев, Н.Т. Ключник, В.А. Кузнецов, М.Я. Яковлев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 43-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51909 Представлена технология изготовления сплавленных одномодовых мультиплексоров/демультиплексоров с повышенным коэффициентом оптической изоляции (до 60 дБ) и низкими потерями. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Функциональная микро- и наноэлектроника Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации Волоконно-оптичні демультиплексори для систем передачі інформації Optical fibre demultiplexers for systems of the information transfer Article published earlier |
| spellingShingle | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации Дементьев, С.Г. Ключник, Н.Т. Кузнецов, В.А. Яковлев, М.Я. Функциональная микро- и наноэлектроника |
| title | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации |
| title_alt | Волоконно-оптичні демультиплексори для систем передачі інформації Optical fibre demultiplexers for systems of the information transfer |
| title_full | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации |
| title_fullStr | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации |
| title_full_unstemmed | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации |
| title_short | Волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации |
| title_sort | волоконно-оптические демультиплексоры для систем передачи информации |
| topic | Функциональная микро- и наноэлектроника |
| topic_facet | Функциональная микро- и наноэлектроника |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51909 |
| work_keys_str_mv | AT dementʹevsg volokonnooptičeskiedemulʹtipleksorydlâsistemperedačiinformacii AT klûčniknt volokonnooptičeskiedemulʹtipleksorydlâsistemperedačiinformacii AT kuznecovva volokonnooptičeskiedemulʹtipleksorydlâsistemperedačiinformacii AT âkovlevmâ volokonnooptičeskiedemulʹtipleksorydlâsistemperedačiinformacii AT dementʹevsg volokonnooptičnídemulʹtipleksoridlâsistemperedačíínformacíí AT klûčniknt volokonnooptičnídemulʹtipleksoridlâsistemperedačíínformacíí AT kuznecovva volokonnooptičnídemulʹtipleksoridlâsistemperedačíínformacíí AT âkovlevmâ volokonnooptičnídemulʹtipleksoridlâsistemperedačíínformacíí AT dementʹevsg opticalfibredemultiplexersforsystemsoftheinformationtransfer AT klûčniknt opticalfibredemultiplexersforsystemsoftheinformationtransfer AT kuznecovva opticalfibredemultiplexersforsystemsoftheinformationtransfer AT âkovlevmâ opticalfibredemultiplexersforsystemsoftheinformationtransfer |