доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры физических и математических основ информатики Белорусской государственной академии связи
доктор технических наук, профессор, ректор Белорусской государственной академии связи
аспирант кафедры физических и математических основ информатики Белорусской государственной академии связи
кандидат технических наук, доцент, директор Института современных технологий связи Белорусской государственной академии связи
Работа посвящена оценке возможности формирования канала утечки информации с дефекта оптического волокна, созданного путем теплового воздействия. Свойства неоднородностей оптического волокна, вызванные таким воздействием, на сегодняшний день практически не изучены, что определяет актуальность исследований. С учетом вышесказанного, целью исследования является определение характеристик неоднородностей оптического волокна, вызванных тепловым воздействием.
Используемые методы. В работе проведен расчет потерь мощности излучения, вносимых дефектом, вызванным тепловым воздействием при высокой температуре, а также мощности излучения, отводимой с дефекта за пределы оптического волокна. В ходе исследований характеристики неоднородностей оптического волокна, вызванных тепловым воздействием, оценивались также и по рефлектограммам.
Результат. В работе показано, что при помощи локального температурного воздействия удается сформировать дефект оптического волокна, позволяющий выводить часть оптического излучения за пределы этого волокна, то есть создать канал несанкционированного съема данных. Величина вносимых потерь мощности излучения на создаваемом дефекте возрастала с увеличением времени теплового воздействия на оптическое волокно. При времени теплового воздействия на оптическое волокно менее 1 с сформировать дефект с существенными вносимыми потерями мощности излучения не удавалось, а при времени теплового воздействия более 10 с вносимые потери на дефекте превышали 20 дБ (в этом случае прекращается передача данных зональных и магистральных ВОЛС). Показано, что с увеличением длины волны распространяющегося по волокну оптического излучения возрастают потери мощности излучения на дефекте, сформированном тепловым воздействием на оптическое волокно. Установлено, что при одинаковой потере мощности на дефекте, сформированном тепловым воздействием, мощность оптического излучения, отводимая с такого дефекта, имеет наибольшее значение при использовании оптического волокна G652, а наименьшее ‒ при использовании волокна G657.
Научная новизна работы состоит в исследовании ранее неизученных свойств неоднородностей оптического волокна, вызванных тепловым воздействием.
Практическая значимость. Результаты, приведенные в статье, могут найти применение при проектировании систем защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи
The article is devoted to assessing the possibility of forming an information leakage channel from an optical fiber defect created by thermal exposure. The properties of optical fiber inhomogeneities caused by such exposure have not been practically studied to date, which determines the relevance of research. Taking into account the above, the purpose of the study is to determine the characteristics of optical fiber inhomogeneities caused by thermal exposure.
The methods used. The paper calculates the radiation power losses introduced by a defect caused by thermal action at high temperature, as well as the radiation power removed from the defect beyond the optical fiber. During the studies, the characteristics of optical fiber inhomogeneities caused by thermal action were also estimated using reflectograms.
The result. The work that local temperature exposure makes it possible to form a defect in an optical fiber that allows part of the optical radiation to be emitted beyond the fiber, i.e. to create a channel for unauthorized data retrieval. The magnitude of the insertion loss of radiation power on the created defect increased with increasing time of thermal exposure to the optical fiber. When the time of thermal exposure to the optical fiber was less than 1 s, it was not possible to form a defect with significant insertion loss of radiation power, and when the time of thermal exposure was more than 10 s, the insertion loss on the defect exceeded 20 dB, at which data transmission of zonal and trunk fiber-optic communication lines ceases. It is shown that with increasing wavelength of optical radiation propagating along the fiber, the loss of radiation power on the defect formed by thermal exposure to the optical fiber increases. It has been established that with the same power loss on a defect formed by thermal action, the optical radiation power removed from such a defect has the greatest value when using G652 optical fiber, and the least when using G657 fiber.
The scientific novelty of the work consists in the study of previously unexplored properties of optical fiber inhomogeneities caused by thermal exposure.
Practical Significance. The results presented in the article can be used in the design of information protection systems transmitted over fiber-optic communication lines.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.