tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2021-7-4-18-30tuzsut-208Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSИсследование влияния деградации разъемных соединений линейного тракта внутриобъектовых ВОЛП с криптоволокнами на искажение оптических сигналов компактных мультигигабитных сетей передачи данныхResearch of Fiber Optic Connector Ferrule End-Face Degradation Influence on Optical Pulse Distortion during Propagation over Indoor Multi-Gigabit Optical Network Link with Crypto-Fibershttps://orcid.org/0000-0001-8737-5486БурдинА. В.BourdineA.

доктор технических наук, доцент, заместитель генерального директора по научной работе и развитию Научно-производственного объединения «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова», профессор кафедры линий связи и измерений в технике связи Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики

Санкт-Петербург, 192171, Российская Федерация

Самара, 443010, Российская Федерация

St. Petersburg, 192171, Russian Federation

Samara, 443010, Russian Federation

bourdine@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7898-974XПашинС. С.PashinS.

аспирант кафедры линий связи и измерений в технике связи, заместитель директора центра стратегических инициатив Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики

Samara, 443010, Russian Federation

pashinstanislav@outlook.comНаучно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатикиРоссияResearch and Production Association S.I. Vavilov State Optical Institute; Povolzhskiy State University of Telecommunications and InformaticsRussian FederationПоволжский государственный университет телекоммуникаций и информатикиРоссияPovolzhskiy State University of Telecommunications and InformaticsRussian Federation202128122021741830Copyright © Бурдин А.В., Пашин С.С., 20212021Бурдин А.В., Пашин С.С.Bourdine A., Pashin S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/208

Представлены результаты апробации модели кусочно-регулярной волоконно-оптической линии передачи, функционирующей в маломодовом режиме с последовательно соединенной парой специализированных многомодовых оптических криптоволокон, выполняющих функции «шифратор ‒ дешифратор». Модель дополнена возможностью учета влияния на условия ввода сигнала с выхода когерентного источника в оптоволоконной линии характера и степени загрязнения торцевой поверхности феррул волоконно-оптических коннекторов. Приведены результаты сопоставления расчетных огибающих искаженных оптических импульсов, распространяющихся в описанных линиях передачи с криптоволокнами сетей спецификации 10GBase-LX, в зависимости от состояния торца феррула коннектора оптоволоконной линии, подключаемого к источнику излучения трансивера.

This article presents results of approbation of developed model of piece-wise regular fiber optic link, operating in a few-mode regime, with series-connected couple of special multimode optical crypto-fibers “encryptor-decoder”. Unlike the previously developed solution, the model was modified with an ability to take into account influence of fiber optic connector end-face contamination on laser-excited optical signal launching conditions. We present comparison results of computed optical pulse response envelops, distorted during propagation over 10GBase-LX network fiber optic links, containing optical crypto-fibers, depending on various conditions of transceiver laser source connector ferrule end-face contamination.

феррулволоконно-оптический коннекторзагрязнение феррулаторец феррулаволоконно-оптическое разъемное соединениекоэффициент связи модструктурированные кабельные системыдифференциальная модовая задержкаferrulefiber optic connectorferrule end-face contaminationfiber optic connectionmode coupling coefficientstructural cable systemsdifferential mode delayРабота подготовлена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-37-90150 «Аспиранты»This research was funded by RFBR according to the research project № 19-37-90150 «Post-Graduates»ReferencesБурдин А.В., Губарева О.Ю., Пашин С.С., Пугин В.В. Организация защищенного канала передачи конфиденциальной информации с помощью специализированного волоконно-оптического линейного тракта // Инфокоммуникационные технологии. 2017. Т. 15. № 4. С. 337‒349. DOI:10.18469/ikt.2017.15.4.04Bourdine A.V., Gubareva O.Yu., Pugin V.V., Pashin S.S. Secure Data Transmission over Specialized Fiber-Optic Link. Infokommunikacionnye tehnologii. 2017;15(4):337‒349. (in Russ.) DOI:10.18469/ikt.2017.15.4.04Bourdine A.V., Evtushenko A.S., Gubareva O.Yu., Minaeva A.Yu., Pashin S.S., Praporshchikov D.E. Secure data transmission channel protected by special fiber optic link based on optical crypto-fibers // Proceedings of the XVth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications (Kazan, Russian Federation, 20‒23 November 2017). SPIE, 2018. Vol. 10774. DOI:10.1117/12.2318579Bourdine A.V., Evtushenko A.S., Gubareva O.Yu., Minaeva A.Yu., Pashin S.S., Praporshchikov D.E. Secure data transmission channel protected by special fiber optic link based on optical crypto-fibers. Proceedings of the XVth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications, 20‒23 November 2017, Kazan, Russian Federation. SPIE; 2018. vol.10774. DOI:10.1117/12.2318579Семенов А.Б. Волоконно-оптические подсистемы современных СКС. М.: Академия АйТи; ДМК Пресс, 2007. 632 с.Semenov A.B. Fiber-Optic Subsystems of Modern Structured Cabling Systems. Moscow: Academy IT Publ.; DMK Press Publ.; 2007. 632 p. (in Russ.)Bottacchi S. Multi-Gigabit Transmission over Multimode Optical Fibre: Theory and Design Methods for 10GbE Sys-tems. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd., 2006. 654 p.Bottacchi S. Multi-Gigabit Transmission over Multimode Optical Fibre: Theory and Design Methods for 10GbE Systems. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd.; 2006. 654 p.Смирнов И.Г. Структурированные кабельные системы – проектирование, монтаж, сертификация. М.: AESP, 2007. 348 с.Smirnov I.G. The Structured Cabling System – Design Work, Jointing, Certification. Moscow: AESP Press Pub.; 2007. 348 p. (in Russ.)Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р. Структурированные кабельные системы. М.: ДМК Пресс, 2002. 640 с.Semenov A.B., Strizhakov S.K., Sunchelej I.R. The Structured Cabling System. Moscow: DMK Press Publ.; 2002. 640 p. (in Russ.)Bourdine A. Modeling and Simulation of Piecewise Regular Multimode Fiber Links Operating in a Few-Mode Regime // Advances in Optical Technologies. 2013. Vol. 2013. DOI:10.1155/2013/469389Bourdine A. Modeling and Simulation of Piecewise Regular Multimode Fiber Links Operating in a Few-Mode Regime. Advances in Optical Technologies. 2013;2013. DOI:10.1155/2013/469389Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996. 323 с.Agrawal G. Nonlinear Fiber Optics. Moscow: Mir Publ.; 1996. 323 p. (in Russ.)Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1987. 656 с.Snyder A., Love J. Theory of Optical Waveguides. Translated from English. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1987. 656 p. (in Russ.)Срапионов В.А. Связь мод в стыках оптических волокон с разбросом параметров // Электросвязь. 1985. № 10. С. 10–12.Srapionov V.A. Mode Coupling at Optical Fiber Junctions with Parameter Scatter. Elektrosviaz. 1985;10:10–12. (in Russ.)Meunier J.P., Wang Z.H. Evaluation of Tilt or Offset Loss between Two Single-mode Graded-index Optical Wave-guides // Proceedings of the International China Fibercom (Shanghai, China, 15‒18 May 1994). 1994. PP. 356–362.Meunier J.P., Wang Z.H. Evaluation of Tilt or Offset Loss between Two Single-mode Graded-index Optical Wave-guides. Proceedings of the International China Fibercom, 15‒18 May 1994, Shanghai, China. 1994. p.356–362.Бурдин А.В., Дельмухаметов О.Р. Расчет параметров передачи направляемых мод высших порядков на основе комбинации модифицированного приближения Гаусса и метода конечных элементов // Телекоммуникации. 2010. № 9. С. 33–40.Bourdine A.V., Delmukhametov O.R. Calculation of the Transmission Parameters Higher-Order Guided Modes Based on Combination of the Modified Gauss Approximation and the Finite Element Method. Telekommunikatsii (Telecommunica-tions). 2010;9:33–40. (in Russ.)Адамс М. Введение в теорию оптических волноводов. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 512 с.Adams M. Introduction to the Theory of Optical Waveguides. Translated from English. Moscow: Mir Publ.; 1984. 512 p. (in Russ.)Yabre G. Comprehensive Theory of Dispersion in Graded-Index Optical Fibers // IEEE Journal of Lightwave Technology. 2000. Vol. 18. Iss. 2. PP. 166–177.Yabre G. Comprehensive Theory of Dispersion in Graded-Index Optical Fibers. IEEE Journal of Lightwave Technolo-gy. 2000;18(2):166–177.Bourdine A.V. Mode coupling at the splice of diverse optical fibers // Proceedings of the Optical Technologies for Telecommunications (Ufa, Russian Federation, 17‒18 November 2012). SPIE, 2012. Vol. 8787. DOI:10.1117/12.2018553Bourdine A.V. Mode coupling at the splice of diverse optical fibers. Proceedings of the Optical Technologies for Tele-communications, 17‒18 November 2012, Ufa, Russian Federation. SPIE; 2012. vol.8787. DOI:10.1117/12.2018553Бурдин А.В., Пашин С.С. Оценка коэффициента отражения на разъемном соединении одномодовых оптических волокон по результатам анализа фотографий торцевых поверхностей феррул коннекторов // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 4. С. 16–27. DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-4-16-27Bourdine A., Pashin S. Method for Estimation of Reflection on Fiber Optic Connection Based on Analysis of Images of End Surfaces of Ferrule Connectors. Proc. of Telecom. Universities. 2020;6(4):16‒27. (in Russ.) DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-4-16-27Bourdine A.V., Pashin S.S., Zaitseva E.S., Vasilets A.S., Antonov S.A. Fast and simple method for estimation of the insertion loss at the connection of singlemode optical fibers with contaminated ferrule end faces // Proceedings of the XVIIth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies for Telecommunications (Kazan, Russian Federation, 19‒21 November 2019). SPIE, 2020. Vol. 11516. DOI:10.1117/12.2566456Bourdine A.V., Pashin S.S., Zaitseva E.S., Vasilets A.S., Antonov S.A. Fast and simple method for estimation of the in-sertion loss at the connection of singlemode optical fibers with contaminated ferrule end faces. Proceedings of the XVIIth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies for Telecommunications, 19‒21 November 2019, Ka-zan, Russian Federation. SPIE; 2020. vol.11516. DOI:10.1117/12.2566456Bourdine A.V., Bylina М.V., Pashin S.S., Praporshchikov D.E., Zaitseva E.S. Method for estimation of reflection on fiber optic connection based on ferrule end-face photo-image analysis // Proceedings of the VIIIth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies for Communications (Samara, Russian Federation, 17‒20 November 2020). SPIE, 2021. Vol. 11793. DOI:10.1117/12.2597068Bourdine A.V., Bylina М.V., Pashin S.S., Praporshchikov D.E., Zaitseva E.S. Method for estimation of reflection on fi-ber optic connection based on ferrule end-face photo-image analysis. Proceedings of the VIIIth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies for Communications, 17‒20 November 2020, Samara, Russian Federation. SPIE; 2021. vol.11793. DOI:10.1117/12.2597068Westover FBP P-5000 FiberCheck2ТМ. Руководство пользователя. Пер. с англ. 2008.Westover FBP P-5000 FiberCheck2. User guide. Translated from English. 2008. (in Russ.)Bourdine A.V., Pashin S.S, Giniatulina A.M., Vasilets A.A., Antonov S.A. Development and approbation of procedure for automated localization of fiber optic connector contaminated ferrule end face image artifacts // Proceedings of the XVIth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications (Ufa, Russian Federation, 20‒22 November 2018). SPIE, 2019. Vol. 11146. DOI:10.1117/12.2527547Bourdine A.V., Pashin S.S, Giniatulina A.M., Vasilets A.A., Antonov S.A. Development and approbation of procedure for automated localization of fiber optic connector contaminated ferrule end face image artifacts. Proceedings of the XVIth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications, 20‒22 November 2018, Ufa, Russian Federation. SPIE; 2019. vol.11146. DOI:10.1117/12.2527547Lyytikainen K.J. Control of complex structural geometry in optical fibre drawing. D.Sc Thesis. Sydney: School of Physics and Optical Fibre Technology Centre University of Sydney, 2004. 273 p.Lyytikainen K.J. Control of complex structural geometry in optical fibre drawing. D.Sc Thesis. Sydney: School of Phys-ics and Optical Fibre Technology Centre University of Sydney; 2004. 273 p.Demidov V.V., Ter-Nersesyants E.V., Bourdine A.V., Burdin V.A., Minaeva A.Yu., Matrosova A.S., et al. Methods and technique of manufacturing silica graded-index fibers with a large central defect of the refractive index profile for fiber-optic sensors based on few-mode effects // Proceedings of the XIVth International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications (Samara, Russian Federation, 22-24 November 2016). SPIE, 2017. Vol. 10342. DOI:10.1117/12.2270784Demidov V.V., Ter-Nersesyants E.V., Bourdine A.V., Burdin V.A., Minaeva A.Yu., Matrosova A.S., et al. Methods and technique of manufacturing silica graded-index fibers with a large central defect of the refractive index profile for fiber-optic sensors based on few-mode effects. Proceedings of the XIV International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications, 22‒24 November 2016, Samara, Russian Federation. SPIE; 2017. vol.10342. DOI:10.1117/ 12.2270784Standard 61300-3-35. Fibre optic interconnecting devices and passive components: Basic test and measurement procedures. Part 3-35. Examinations and measurements. Visual inspection of fibre optic connectors and fibre-stub transceivers. Iss. 1.0. 2009. 42 p.Standard 61300-3-35. Fibre optic interconnecting devices and passive components: Basic test and measurement proce-dures. Part 3-35. Examinations and measurements. Visual inspection of fibre optic connectors and fibre-stub transceivers. Iss. 1.0. 2009. 42 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.