Томские студенты ищут идеальный образец с фотополимером для оптических линий связи

Опубликовано 17.10.2017 г.

Студенты Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) работают над программно-аппаратным комплексом для моделирования, формирования и считывания голографических дифракционных структур в фотополимерных композициях.

гологр.jpg

Голографические дифракционные структуры (ГДС) — это дифракционные решетки, сформированные не механическим, а голографическим способом, с применением оптического электромагнитного излучения, проще говоря — света. Фотополимерная композиция — смесь органических веществ, которая изменяет химический состав под воздействием света. Нередко в такую композицию добавляют жидкие кристаллы (ЖК), молекулы которых восприимчивы к электрическому полю, что позволяет голографическим дифракционным структурам быть управляемыми при воздействии на них электрического напряжения.

Исследования молодых ученых ТУСУРа позволяют создавать ГДС, тестировать их, улучшать, изменяя концентрацию разных веществ в исходных композициях.

Комплекс состоит из лазера с линейной поляризацией 633 нанометра, коллиматора (устройство для получения параллельных пучков лучей света или частиц), светоделительного кубика, зеркала (оптические затворы, которыми закрывают один или сразу два пучка). Также используется фотополимерная пластинка, закрепленная на поворотном столике, которая применяется для измерения селективности записанной решетки. Фотоприемники, подключенные к блоку управления, выводят информацию с установки на компьютеры.

«Самое главное — это образец, фотополимерная пластинка, их нам делают вручную в Новосибирске. На пластинках голографическим способом записывается дифракционная решетка, а мы их тестируем — ищем оптимальные варианты, чтобы сделать идеальный образец для оптических линий связи», — объясняет участник исследования Дмитрий Дудник.

Над этим проектом около пяти лет работают студенты ТУСУРа под руководством ассистента кафедры сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники Артема Семкина. Разработку можно будет использовать в качестве элементов пассивного тракта для передачи информации светом.

«Практических воплощений нашего исследования может быть несколько, — говорит Дмитрий Дудник. — Например, идет некий тракт Новосибирск – Томск, и нам нужно 30 процентов сигнала отдать на Колпашево. Мы ставим такую фотокомпозицию и отделяем часть сигнала, при этом с минимальными потерями. Если же смотреть в будущее, композиции могут применяться как волноводы, соединяющие элементы оптического компьютера».

Дмитрий также рассказал, что команда уже сейчас думает над практическим воплощением разработки, однако пока главная цель — добиться 90 % дифракции.

В перспективе исследования способны улучшить оптоволоконную связь, изменить, упростить или улучшить существующие пассивные элементы оптических сетей. А также тестировать такие элементы, сделать их управляемыми, более гибкими.