ОПТОФАЙБЕР ЛАБ

Проект

Проект направлен на разработку новых кварцевых оптических волокон (ОВ) с сильно увеличенным (от 100 мкм и более) диаметром сердцевины для передачи данных со скоростью 1 Гбит/с и выше в маломодовом режиме на компактных многопортовых мультигигабитных бортовых, промышленных и технологических сетях разного назначения.

Известные коммерческие аналоги кварцевых волокон с диаметром сердцевины 100 мкм ориентированы только на многомодовый режим и низкие (10...100 МБит/с) скорости передачи данных. При этом переход на гигабитные технологии требует применения когерентных источников излучения (см. стандарты IEEE 802.3z...ba). Сочетание лазера и ОВ с увеличенным, по сравнению с одномодовым ОВ, диаметром сердцевины, формирует маломодовый режим, при котором оптический сигнала переносится ограниченным числом модовых составляющих. Это приводит к появлению новых дополнительных, по сравнению с типовыми одномодовым и многомодовым режимами, негативным факторам искажения оптического сигнала и не позволяет реализовать на базе известных коммерческих кварцевых ОВ 100/125 указанные сети нового поколения, ориентированные на мультигигабитные скорости передачи данных, что формирует так называемый «Гигабитный барьер».

Повышение полосы пропускания предлагаемых маломодовых ОВ с сильно увеличенным диаметром сердцевины достигается за счет разработанной в рамках проекта специализированной формы градиентного профиля показателя преломления. Сама конструкция предлагаемого ОВ остается типовой: сердцевина, окруженная одной внешней сплошной оболочкой, и не является сложной – это НЕ фотонные кристаллы, микро- или киральные структуры. При этом достаточно простая форма градиентного профиля предлагаемых ОВ и, опять же, увеличенный диаметр сердцевины, обеспечивают возможность воспроизведения профиля с высокой детализацией штатными комплектами технологического оборудования для изготовления преформ ОВ – например, на основе технологий MCVD или PCVD. А стандартный диаметр ОВ по оболочке – 125 мкм – позволяет использовать эти световоды в типовых конструкциях пассивных компонентов ВОЛП (коннекторах, кроссовых устройствах и пр.) в сочетании с традиционными технологиями полевого монтажа.

Ключевые преимущества предлагаемого продукта:

1. Преодоление «Гигабитного барьера»: предлагаемые ОВ 100/125 поддерживают скорости передачи от 1 Гбит/с и выше, которые уже сегодня востребованы для бортовых систем и промышленных/технологических сетей, в то время как известные аналоги ориентированы исключительно на низкие скорости – 100 Мбит/с. Ключевая проблема: все трансиверы активного оборудования сетей, поддерживающих скорости выше 622 Мбит/с реализуются на лазерах, ниже – на светоизлучающих диодах. В общем случае, совместная работа лазеров и волокон с увеличенным диаметром сердцевины до 100 мкм не регламентирована и, как минимум, требует проведения дополнительных мероприятий по адаптации линейного тракта. Т.е. существующие аналоги ОВ 100/125 вообще не ориентированы на работу с лазерными источниками.

2. Обеспечивается «запас прочности» по полосе пропускания: предлагаемые ОВ позволяют увеличить пропускную способность сети не менее чем в 3 раза относительно опорных значений, зафиксированных в соответствующих спецификациях сетевых стандартов, регламентирующих маломодовый режим передачи оптических сигналов по многомодовым ОВ. В то время как срок службы любого линейно-кабельного изделия – не менее 25 лет – с точки зрения бортовых систем, этот же срок соответствует морским судам и ЖД локомотивам / вагонам (исключение авиация – в РФ 15 лет). При этом в среднем каждые 5 лет ратифицируется новый стандарт передачи информации, который регламентирует переход на увеличенные скорости передачи данных. Однако это сопровождается необходимостью демонтажа существующей кабельной системы и замены на новое поколение ОВ. Предлагаемый продукт позволяет осуществить «переход» на новую скорость без проведения дополнительных мероприятий по адаптации линейного тракта (например, с 1 Гбит/с на 10 Гбит/с).

3. Универсальность. Конструкция 100/125 (100 мкм – диаметр сердцевины, 125 – диаметр оболочки) с одной стороны, обеспечивает все преимущества волокон с большим диаметром сердцевины, с точки зрения сетей/кабельных систем в экстремальных условиях эксплуатации (ограниченное пространство инсталляции и монтажа, вибрационные воздействия и «грязная» окружающая среда (пыль, взвешенные частицы и пр.)): a) для ОВ 100/125 характерна невосприимчивость к изгибам; b) разъемные соединения с ОВ 100/125 практически нечувствительны к вибрациям и c) загрязнениям торцевой поверхности феррула (наконечника) коннектора; d) при этом кварцевая сердцевины и кварцевая оболочка ОВ обеспечивают коэффициент затухания на порядок ниже и менее, по сравнению с полимерными ОВ; e) за счет экстремально увеличенного диаметра сердцевины для таких ОВ невозможен оптический пробой штатным сетевым оборудованием. При этом, с другой стороны, «традиционный» диаметр оболочки 125 мкм, характерный для телекоммуникационных ОВ, обеспечивает возможность их применения в сочетании с типовыми комплектами коннекторов и адаптеров активного оборудования и устройств коммутации инфокоммуникационных сетей, а также штатных полевых технологий сращивания ОВ.

----------------------------

Value Proposition (Lean Canvas by (c) Alex Osterwalder):

1. «Экономия»

2. «Результат»

3. «Самореализация»

1. «Экономия»

1) «Запас прочности» по полосе пропускания: нет необходимости демонтажа существующей кабельной системы и инсталляции новой с ОВ нового поколения при переходе на более высокоскоростные технологии

2) уменьшение цены за счет: (а) типовой конструкции ОВ; (б) производство на территории РФ

3) уменьшение расходов на профилактические работы сети: снижение деградации разъемных соединений за счет загрязнения торцов коннекторов в процессе технической эксплуатации

4) универсальность: диаметр сердцевины 100 мкм обеспечивает все преимущества волокон с большим диаметром сердцевины, с точки зрения кабельных систем, находящихся в экстремальных условиях эксплуатации, и при этом «традиционный» диаметр оболочки 125 мкм позволяет использовать ОВ в сочетании с типовыми коннекторами/адаптерами и комплектами полевого монтажа

2. «Результат»

1) преодоление «Гигабитного барьера»

2) повышение надежности сети, находящейся в экстремальных условиях технической эксплуатации

3. «Самореализация»

возможность внедрения последнего поколения топовых систем авионики, АСУТП и пр. систем бортовых и технологических/промышленных сетей