| Apie | Žurnalas | Archyvas | Mokslo įdomybės | Paieška |

2003 m. Nr. 2 turinys

· MPLS technologija
· Žinutės
· Senieji telefono tinklai pradeda naują savo gyvenimą
· Pavergti laisvosios prekybos

Nanotechnologija
· Nanovamzdelių invazija
· Žinutės
· Ar nanotechnologija saugi

Mobilusis ryšys
· HiperLAN2: plačiajuostis bevielis ryšys 5 GHz dažniu
· Žinutės

Internetas
· Kompiuterio apsaugos menas
· Žinutės
· Saugesnė vieta susitikti

Optinis ryšys
· Optinis pincetas
· Žinutės
· Fotoniniai grandynai lenkia skaidulines sistemas
· Polimeras spartina optinių skaidulinių linijų moduliatorių
· Naujas šviesus pasaulis
· Šviesos alchemija
· Optinės fotoninių kristalų skaidulos
· Išplėsti šviesos pluošteliai patikimiau perduoda signalus

Elektronika
· Kliūtys saulės energetikos kelyje
· Žinutės
· Ateities kompiuterių liekamosios atmintinės
· Skaitmeniniai vandens ženklai saugo elektroninius duomenis
· Ne tokie jau prasti telefonai
· Terabitų talpos standžiojo disko kaupiklis
· Šalin mikroprocesorius?
· Sparčiųjų lustų izoliaciniai sluoksniai
· Analoginės technologijos renesansas
· Elektroninės bombos Irake

Optinis ryšys > Žinutės

| Skaidulinis stiprintuvas juostai | Optiniame perjungiklyje panaudotas MEMS aktuatorius | Šviesos tinklą audžia vorai | Europa išbandys lazerinį ryšį su mėnulio zondu |

Skaidulinis stiprintuvas juostai

   Šiuolaikinėse optinio ryšio sistemose įrengti erbiu legiruoti skaiduliniai stiprintuvai veikia, kai šviesos bangos ilgis šiek tiek viršija 1530 nm, o erbio stiprinimo koeficientas yra didelis, todėl pakanka nedidelių kaupinimo intensyvumų. Trumpabangių arba S juostos (Shortwave) sistemų kūrimas komplikuotas, nes sustiprinta savaiminė spinduliuotė ASE (Amplified Spontan Emission), vykstanti ties 1530 nm riboja apgrąžą, o tuo pačiu ir optinį stiprinimą.

Skaidulos lūžio rodiklio profilis (kairėje). Jame galima matyti, kaip fluoru legiruotoje zonoje lūžio rodiklis mažesnis už silicio oksido. Tokios skaidulos stiprinimas S juostoje pateiktas dešinėje paveikslėlio dalyje.

   Kompanijos Lightwave Electronics (JAV) specialistai, panaudoję naujovišką skaidulą ir paskirstytą ASE slopinimą S juostoje, gavo 1500 nm bangos ilgiui 37 dB stiprinimą ir 5 dB lygio triukšmus. Skaidula turi dvigubą apvalkalą (4 µm legiruota šerdis, 22 µm skersmens suspaustas apvalkalas), skaitmeninę apertūrą, lygią 0,22, nuostolius, neviršijančius 5 dB/km ir pagrindinės modos nukirtimo bangos ilgį apie 1530 nm. Šerdį sudaro 2,5 % germanio oksido, 5,5 % aliuminio oksido, 92 % silicio oksido ir 0,15 % erbio, o apvalkale yra 3 % fluoro, 0,5 % fosforo oksido ir 96,5 % silicio oksido. Skaidulos lūžio rodiklio profilis (žr. pav.) daro ją vienmode plačiame bangos ilgių ruože nuo 1470 iki 1530 nm. ASE nesklinda skaidula, todėl ji nėra stiprinama ir neįtakoja kaupinimo galios.

Į viršų


Optiniame perjungiklyje panaudotas MEMS aktuatorius

   Elektronikos ir telekomunikacijų institute iš Taejono miesto Pietų Korėjoje sukurtas mikroelektromechaninis (MEMS) aktuatorius, kuris idealiai tinka pigiems ir efektyviems optiniams perjungikliams. Mokslininkai jau pademonstravo, kaip tokie aktuatoriai veikia įjungti į 2x2 perjungiklių matricą.

   Aktuatorių sudaro lanko formos spyruoklė, kurios ilgis yra mažiau nei vienas milimetras. Spyruoklė lankstosi į kairę ir į dešinę prisijungdama prie U raidės formos darinių galuose esančių plokštelių. Pats aktuatorius įtaisytas virš magneto, todėl, elektros srovei tekant prietaisu, magnetinis laukas sukuria spyruoklę atlenkiančią jėgą. Spyruoklė peršoka į naują padėtį; sakykime, iš kairės į dešinę, ir pasilieka ten tol, kol teka srovė. Srovę išjungus, spyruoklė atšoka atgal.

   Prototipiniame optiniame perjungiklyje prie spyruoklių buvo pritvirtinti mažyčiai veidrodėliai, kurie judėjo į šonus per 60 mikronų. Perjungiklis puikiai veikė ir po 1 milijono darbo ciklų, bei po to, kai buvo tyčia numestas ant betoninių grindų iš 1 m aukščio. Mokslininkai tikisi, kad naujoji sistema puikiai tiks praktikoje naudojamuose ryšių įrenginiuose.

Į viršų


Šviesos tinklą audžia vorai

   Kas atsitiks, jeigu plonytę voratinklio giją padengsite stiklu, o po to pakaitinsite? Yushan Yan mano, kad taip galima išspręsti svarbią fotonikos problemą - kaip pagaminti labai plonus tuščiavidurius optinius šviesolaidžius, galinčius sujungti šviesos pluošteliais pačius sparčiausius nanoelektronikos grandynus. Yan ir jo kolegos iš Kalifornijos universiteto Riversaide tikisi, kad tokia technologija greitai sudarys galimybę pagaminti tuščiavidures skaidulas, kurių šerdies skersmuo bus vos 2 nm, arba 50 000 kartų plonesnis nei žmogaus plauko storis.

Madagaskaro voro gija buvo sėkmingai panaudota gaminant plonesnę skaidulą.

   Greta fotonikos, skaidulos iš vorų šilko galės būti naudojamos ir didinant optinių mikroskopų skyrą arba nanometriniuose sensoriuose, sugebančiuose įsiurbti po vieną tam tikros medžiagos molekulę.

   Tuščiavidurės skaidulos yra gaminamos stebėtinai paprastai, panašiai, kaip kad merkiant dagtį į vašką yra gaminamos žvakės. Grupė paėmė 1 cm ilgio milžiniško voro, gyvenančio Madagaskare Nephila madagascariensis voratinklio giją. Jos galus jie priklijavo prie kortelės ir kelis kartus įmerkė šilką į tetraetilo ortosilikato tirpalą. Po to skaidula buvo palikta džiūti ir atkaitinta 420 oC temperatūroje, kurioje šilkas išdegė ir liko tik 1 mikrono skersmens tuščiaviduriai kvarciniai vamzdeliai.

Plonesnės skaidulos gaminimas, naudojant voro giją.

   Toliau bus pabandyta pagaminti dar plonesnes skaidulas naudojant patį ploniausią, 10 nm skersmens šilką, audžiamą Pietryčių Azijoje gyvenančio voro Stegodyphus pacificus. Įskaitant susitraukimą kepinant, galima tikėtis, kad kiaurymės skersmuo bus tik 2 nm. Dabartiniais metodais galima pagaminti ne plonesnius nei 25 nm šviesolaidžius.

Į viršų


Europa išbandys lazerinį ryšį su mėnulio zondu

   Kitais metais Europos Kosminės agentūros inžinieriai nutaikys 60 kW galios lazerio pluoštą į nedidelį erdvėlaivį, besisukantį apie Mėnulį. Bet jie nebandys to erdvėlaivio sunaikinti. Lazeris bus naudojamas bandant naują šviesos ryšio sistemą, skirtą surinkti kuo daugiau kosminių zondų siunčiamos informacijos.

   Ryšio su kosminiais zondais pagerinimas pastaruoju metu tapo itin aktualus. Tobulėjant vaizdų gavimo sistemoms, jų sukuriami duomenų srautai pradeda užkimšti nedidelės pralaidos radijo ryšio kanalus, kuriais tie duomenys siunčiami į Žemę. Tokios organizacijos kaip NASA Deep Space Network (tolimojo kosmoso tinklas) - Žemėje įrengtas daugybės radijo lėkščių rinkinys, palaikantis ryšį su labai nutolusiais erdvėlaiviais - reikalauja vis platesnės ir platesnės dažnių juostos. Galimas šios problemos sprendimas - naudoti tuos pačius artimojo infraraudonojo diapazono dažnius, kurie yra naudojami skaidulinėse optinio ryšio sistemose. Jos turi apie 100 kartų didesnę ryšio kanalų pralaidą už šiandieninius kosminius ryšius.

   ESA ne taip seniai išbandė lazerinį ryšį tarp orbitoje besisukančių palydovų, bet ryšys su greitai judančiu objektu už 400 000 km dar niekada nebuvo užmegztas. Tas objektas bus zondas SMART-1, kurį numatoma paleisti rugpjūčio mėnesį ir kuriame bus kameros, registruosiančios Mėnulio paviršiaus spinduliuojamus infraraudonuosius, matomus ir Rentgeno spindulius.

   SMART-1 turės atskirą infraraudonąją kamerą, kuri visą laiką bus nukreipta į Kanarų salose esančioje stotyje įrengtą lazerį. ESA sako, kad kameros nutaikymo tikslumą galima palyginti nebent su dešimties centų monetos pamatymu vieno kilometro nuotoliu. Kol kas duomenys nebus perduodami; bus apsiribota vien optinio ryšio jungties išbandymu. Be to, bus nustatyta, kaip lazerio pluoštą veikia Žemės atmosfera.

   Ateityje kosminiuose zonduose su lazeriniu ryšiu turės būti įrengti specialūs veidrodžiai, pakankamai tiksliai nukreipiantys siaurą lazerio pluoštą į Žemės paviršiuje esančius imtuvus. Jais galėtų tapti jau esantys teleskopai. Pakaitomis naudojant tai vieną, tai kitą teleskopą būtų galima išvengti problemų, susijusių su debesimis ar Žemės sukimusi.

Į viršų


El. p.: info@elektronika.lt