Оптические явления в анизотропных и композитных материалах и возможности их применения в волоконно-оптических системах передачи

Смышляева, Мария Михайловна

Оптические явления в анизотропных и композитных материалах и возможности их применения в волоконно-оптических системах передачи тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Смышляева, Мария Михайловна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Хабаровск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2003 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Оптические явления в анизотропных и композитных материалах и возможности их применения в волоконно-оптических системах передачи»

Автореферат диссертации на тему "Оптические явления в анизотропных и композитных материалах и возможности их применения в волоконно-оптических системах передачи"

СМЫШЛЯЕВА МАРИЯ МИХАЙЛОВНА

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АНИЗОТРОПНЫХ И КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ

01.04.05-Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск - 2003

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель: Консультант:

канд. физ.-мат. наук М.Р. Прокопович

канд. хим. наук Г.П. Новиков

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук, проф.

О.А. Букин

канд. физ.-мат.наук С.Р. Симаков

Ведущая организация: Институт материаловедения ДВО РАН

Защита состоится 19 декабря 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 218.003.01 при ДВГУПС по адресу: г. Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан ноября 2003 года

Ученый секретарь * /

диссертационного совета (Й.-РТ.Н. Шабалина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Улучшение характеристик оборудования цифровых волоконно-оптических систем передачи, применяемых на сетях связи различного назначения, является одной из актуальных задач развития современных сетей связи и позволяет повысить технико-экономические показатели линий связи.

В настоящее время существует множество вариантов реализации пассивных компонентов волоконно-оптических линий связи. Вопросам, связанным с этой тематикой, посвящено значительное количество работ, опубликованных в последнее время, однако многие задачи до сих пор остаются нерешенными. Существенное значение в таких системах имеют явления отражения и преломления оптической волны на границе раздела двух сред с различными оптическими свойствами. Однако многие явления отражения и преломления еще недостаточно детально изучены, что ограничивает возможности применения некоторых оптических материалов на сетях ВОЛС.

Явление многолучевого отражения, обнаруженное на кристаллах ШОз и ТеСЬ, дает большие возможности для создания быстродействующих и малогабаритных пассивных устройств для волоконной оптики. В работах Л.В. Алексеевой и И.В. Повх были приведены результаты исследования этого явления. Несмотря на очевидную перспективность обнаруженного эффекта в развитии теории пассивных устройств ВОЛС, в изученных литературных источниках не было обнаружено предложений по его использованию, а также не были детально рассмотрены многие его полезные особенности. Так, например, до начала работ автора диссертации не проводилось детальное исследование интенсивностей отраженных лучей при многолучевом отражении, не существовало теоретического обоснования причин отклонения отраженных лучей в двух несовпадающих плоскостях, не существовало математических выражений для определения величин углов отражения лучей. Таким образом, вопросы исследования и применения явления многолучевого отражения в анизотропных кристаллах являются весьма актуальными.

Среди современных проблем статистической оптики одной из актуальных и трудных для решения является задача о распространении и рассеянии электромагнитного излучения в частично упорядоченных дисперсных системах. К числу таких систем относятся композиты. Многообразие видов частично упорядоченных дисперсных сред и возможность изменения в широких пределах характеризующих их многочисленных оптико-геометрических параметров позволяет рассматривать такие среды как перспективные оптические материалы для решения самых разнообразных задач прикладной опти-

ки, оптоэлектроники и лазерной техники. Несмотря на очевидную перспективность композиционных материалов, до настоящего времени не проводилось исследований, подтверждающих возможность их применения в технике пассивных компонентов оптических систем передачи. Например, отсутствовало полное теоретическое обоснование правила Урбаха, установившего температурную зависимость спектра на краю основного поглощения. Не рассматривался вопрос о возможности применения композиционных материалов в составе пассивных компонентов ВОЛС.

Таким образом, выявление особенностей протекания вышеуказанных процессов, учет неизвестных деталей этих процессов вызывают глубокий интерес и требуют дальнейшего изучения.

Цель и задачи работы

Основной целью работы являются исследования закономерностей и особенностей многолучевого отражения в анизотропных кристаллах, а также выявление особенностей поглощения оптического излучения в композиционных материалах.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи.

1. Провести теоретическое рассмотрение принципов построения и методов реализации различных типов пассивных компонентов ВОЛС, эффектов отражения лучей в кристаллах ЬЫОз, Те02, СаСОз, а также особенностей и оптических свойств пленок композита сульфид кадмия - политетрафторэтилен (Сс18-ПТФЭ).

2. Разработать методику проведения оптических измерений интенсивности отраженных лучей в анизотропных кристаллах.

3. Провести исследование особенностей многолучевого отражения в кристаллах ШОз, Те02 на длине волны X = 0,6328 мкм, исследовать характер изменения интенсивности отраженных лучей при различных условиях падения излучения на кристалл.

4. Исследовать спектр поглощения Сс18-ПТФЭ композита и зависимость спектра поглощения композита от температуры.

Научная новизна работы

Основные научные результаты работы.

кристаллах LiJ03, Те02, LiNb03 и LiTa03 на длине волны X = 0,6328 мкм. При угле падения луча на кристалл 45° и более этот отраженный луч составляет с лучом оо угол в два и более раз больше, чем остальные лучи. Установлено, что наибольшее отклонение луча от остальных при увеличении угла падения излучения происходит у кристаллов, для которых больше разность показателей преломления обыкновенного (о) и необыкновенного (е) лучей. Обнаружено смещение отраженных лучей в плоскости, перпендикулярной плоскости отражения, которое также зависит от разности |па - пе\.

2. Предложена методика расчета величин углов отражения для кристаллов LiJ03, Те02, LiNb03, LiTa03. Получены формулы для расчета углов отражения лучей оо, ое, ее и ео.

3. Экспериментально исследован спектр поглощения CdS-ПТФЭ композита. Предложен метод компьютерного моделирования спектра поглощения, позволяющий рассчитать этот спектр, не искаженный эффектами рассеяния.

4. Установлено, что температурная зависимость длинноволнового края полосы поглощения полупроводникового композита CdS-ПТФЭ позволяет фиксировать слабый фазовый переход первого рода в диэлектрической полимерной компоненте ПТФЭ.

5. Установлено, что наклон длинноволнового края полосы поглощения композита в рамках предлагаемой модели туннельного перехода электрона в процессе поглощения света полупроводником определяется возмущением в области туннелирования и, в том числе, энергией фононов. Показано, что учет принципа линейности свободных энергий, электронного туннелирования и относительной высоты барьеров позволяет качественно интерпретировать необычные оптические свойства CdS-ПТФЭ композита.

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе научные результаты и используемые методы могут служить основой для создания новых оптических элементов, и на их основе - пассивных компонентов и приборов нового типа, применяемых на волоконно-оптических сетях связи.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в работах [1-18] и докладывались автором:

1)на 1-й и 2-й международных научных конференциях творческой молодежи "Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, 1999, 2001;

2)111 Международном форуме стран АТР, Владивосток, 1999;

3)58-й научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и новаторов производства «Научно-технические и экономические проблемы транспорта», Хабаровск, 2000;

4) 1-й, 2-й и 3-й международных конференциях «АРСОМ'2000», «АРСОМ'2002» и «АРСОМ'2003: «Фундаментальные проблемы оптики и микроэлектроники», Владивосток, 2000, 2002, 2003;

5) Международной конференции по телекоммуникациям 1ЕЕЕ/1СС2001/ St.Petersburg, Санкт-Петербург, 2001;

6) Юбилейной научно-практической конференции «100 лет Транссибу», Хабаровск, 2001;

7)11, III и IV региональных научных конференциях «Физика: Фундаментальные и прикладные исследования, образование», Хабаровск, 2001; Благовещенск, 2002; Владивосток, 2003;

8)60-й и 61-й региональных научно-практических конференциях творческой молодежи, Хабаровск, 2002,2003;

9) Международном оптическом конгрессе «Оптика XXI век», Санкт-Петербург, 2002;

10) Международном симпозиуме (Вторые Самсоновские Чтения): Принципы и процессы создания неорганических материалов, Хабаровск, 2002;

11) На региональной школе-симпозиуме «Физика и химия твердого тела», Благовещенск, 2003;

12) V международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии», Ульяновск, 2003;

13) Третьей международной конференции молодых ученых и специалистов «0птика-2003», Санкт-Петербург, 2003.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 147 наименований. Общий объём работы составляет 115 страниц, включая 47 рисунков, 6 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. В одноосном положительном кристалле парателлурита при многолучевом отражении при угле падения излучения на кристалл 45° и более отраженный луч ео составляет с лучом оо угол в два и более раз больше, чем лу-

чи ее и ое. Величина этого угла возрастает с увеличением разности показателей преломления п0 и пе падающих лучей.

3. Угол отклонения лучей ое и ее от плоскости нормалей в кристалле па-рателлурита зависит, во-первых, от положения оптической оси в кристалле (угла ее наклона относительно плоскости нормалей), во-вторых, от разности показателей преломления п0 и пе падающих лучей.

4. Температурная зависимость длинноволнового края полосы поглощения полупроводникового композита сульфид кадмия - политетрафторэтилен позволяет фиксировать слабый фазовый переход первого рода в диэлектрической полимерной компоненте ПТФЭ.

5. Наклон длинноволнового края полосы поглощения композита в рамках предлагаемой модели определяется возмущением в области туннелирования и, в том числе, энергией фононов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введения обоснованы актуальность и практическая значимость работы, определена цель диссертации, кратко изложено содержание работы, сформулированы защищаемые положения.

В первой главе проведен анализ литературных данных по оптическим свойствам анизотропных кристаллов и композитных материалов, а также вопросам создания различных типов пассивных компонентов ВОЛС.

Вторая глава посвящена методике экспериментальных измерений, выполняемых в работе.

Для измерений интенсивности излучения используется установка (рис.1), имеющая в своей основе аналого-цифровой преобразователь (АЦП), то есть, другими словами, персональный компьютер (ПК) превращен в измерительный комплекс, позволяющий, кроме измерений, проводить одновременную обработку большого массива данных. Полученный прибор представляет собой программное обеспечение, установленное на ПК и интерфейсное устройство, позволяющее получить компьютеру доступ к физическим величинам и процессам, которые он должен обрабатывать.

1 2 3 4 5 6

Рис. 1. Экспериментальная установка для исследования изменения интенсивности отраженных лучей: 1 - Нс-Ые лазер; 2 - поляризатор; 3 - исследуемый кристалл; 4 - фотодетектор; 5 - АЦП; 6 - персональный компьютер

В качестве источника излучения применяется гелий-неоновый лазер (Л 6328 мкм). Луч от лазера, проходя через поляризатор, попадает на входную грань исследуемого кристалла. Интенсивность лучей, полученных в результате четырехлучевого отражения, измеряется при помощи фотодетектора. Сигнал в аналоговой форме, полученный с выхода фотоприемника, попадает на АЦП, где преобразуется в цифровой вид. Измерения производятся с временным шагом 4 мс и записываются в файл результатов.

Исследования оптических свойств композита СёБ - ПТФЭ проводятся следующим образом. Спектр пленки композита толщиной / = 40 мкм в виде зависимости пропускания Т от длины волны света Я записывается на спектрофотометре СФ-46 при использовании молочного светофильтра. Образец закреплен в цилиндрической втулке из фторопласта. После термостатирова-ния исследуемый образец помещается в юоветное отделение спектрофотометра. В качестве контрольного образца используется система «стекло-полиэтилен-полиэтилен-стекло», коэффициент пропускания которой приведен в соответствие с коэффициентом пропускания исследуемого образца.

В третьей главе рассматриваются экспериментальные результаты исследования многолучевого отражения, а также сформулированы возможности

применения данного эффекта для создания пассивных компонентов волоконно-оптических линий связи.

Обнаружен и исследован эффект «переключения», состоящий в следующем. Излучение лазера падает на грань А (рис. 2). Вследствие явления четырехлучеотражения на входе фотоприемника будет 4 луча - ое, оо, ее и ео. В данных обозначениях первый индекс соответствует падающему лучу, второй - отраженному.

Меняя поляризацию луча, падающего на наклонную грань кристалла, можно добиться такой ситуации, при которой при определенной поляризации поочередно достигают максимума значения 1ое, 1ее и 1°°,1ео, то есть попарно достигают максимальной интенсивности соседние лучи. Путем поворота кристалла можно создать такие условия, что максимального значения будут достигать поочередно интенсивности 1ое, Iой и 1ее,1е0, это дает дополнительные возможности для пространственного разделения отраженных

Рис. 2. Четырехлучеотражение. 1- падающий луч; 2 - нормаль к поверхности отражения; ое, ее, оо, ео - отраженные лучи. Оптическая ось находится в плоскости грани А и расположена под углом 45° к плоскости рисунка

лучей. Результаты измерений интенсивностей для разных случаев падения излучения на кристалл парателлурита представлены на рис. 3 и 4. Различие в характере изменения интенсивностей отраженных лучей 1ое,1°°,1ее,1ео в случае падения излучения на грани А и В объясняется следующим образом.

Рис. 3. Изменение интенсивностей отраженных лучей. Излучение падает на грань А кристалла: 1,2- изменение интенсивностей лучей ое и оо; 1-3 -разность между интенсивностями лучей ое и ее; 2—4 - то же между интенсивностями лучей оо и ео; I - интенсивность прошедшего излучения, 1о - интенсивность падающего излучения

Рис. 4. Изменение интенсивностей отраженных лучей. Излучение падает на грань В кристалла: 1,3- изменение интенсивностей лучей ое и ее; 1-2 - разность между интенсивностями лучей ое и оо; 3-4 - то же между интенсивностями лучей ее и ео; I - интенсивность прошедшего излучения; 1о - интенсивность падающего излучения

Поворот вектора Е, град

В случае расположения оптической оси в плоскости выходного окна призмы под углом 45° к плоскости рисунка, что соответствует падению излучения на грань В, падающие лучи о и е разделяются не только по поляризациям, но и пространственно. Если же оптическая ось кристалла расположена в плоскости входного окна призмы под углом 45° к плоскости рисунка (излучение падает на грань А), лучи о и е пространственно не разделены, идут в одном направлении и дают одно светящееся пятно на отражающей грани кристалла. Из анализа экспериментальных данных видно, что в случаях падения излучения на грани А и В меняются углы отражения лучей, а механизм образования четырех лучей остается практически тем же (табл. 1).

Поворот мктора Е, град

Таблица 1

Отражение лучей при разных условиях падения излучения на кристалл

Тип взаимодействия Номе) з луча

Луч 1 Луч 2 Луч 3 Луч 4

Излучение падает на грань А о—>е е —> е о —> о е->о

Излучение падает на грань В о —> е о —> о е—>е е—> о

Таким образом, в случае В уменьшается угол между отраженными лучами, рожденными от одного типа (о или е) падающих лучей, то есть о—>е и о —> о (е-»е и е-* о).

Обнаружено явление смещения отраженных лучей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (смещение первого и второго типов). Установлено, что при многолучевом отражении смещение первого типа происходит в плоскости отражения лучей (смещение лучей по оси ОХ на рис. 5). Смещение второго типа происходит в плоскости, перпендикулярной плоскости отражения (смещение по оси ОУ на рис. 5). Установлено, что смещение первого типа происходит по причине различия показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, а также из-за отклонения луча от нормали. Смещение второго типа обусловлено в основном отклонением луча от нормали.

Для расчета смещения первого типа предложены два метода. Первый метод - графоаналитический. Второй метод - аналитический - позволяет получить математические формулы для расчета углов отражения:

Луч 1 Луч 2

О о

Луч 3

Луч 4

О X

Рис. 5. Смещение отраженных лучей

-(1 - Ь) ± ^(1 - Ь)2 - (1 + ЗА)(2(1 - Ь)ща - (1 + 3Ь)щга)

1 + 36

-(1 - 6) ± + 46 - %Ьг + 4(1 + ЪЬ)щга

1 + 3 Ъ

1(1 - с^а)2( 1 -Ь) + 46(1 + с/я2«) - 4

где а\ ,а[ ,а\ ,а\ - искомые углы; а - угол падения излучения на кристалл (угол между падающим лучом и нормалью к поверхности отражения на рис. 2),

и2

"е

Результаты расчетов по этим методам подтверждают экспериментально обнаруженное увеличение одного из углов отражения при увеличении угла падения излучения на кристалл парателлурита. Установлено, что в положительных кристаллах Те02 и 1ЛТа03 наибольшее удаление от остальных при увеличении угла падения излучения происходит у луча ео, в отрицательных кристаллах ШОз и ЫЫЬОз - у луча ое.

Обнаружено, что увеличение угла отражения луча ео (или ое в зависимости от типа кристалла) тем больше, чем больше величина Iп0 - п\ (рис. б).

— 12

..... 4

/1 У

1, -

О 00! 004 0.06 0Ю 01 012 014 а»

Рис. 6. Зависимость величины смещения отраженного

луча от \п0 - и, |: 1 - кристалл ЬГГаОз (луч ео); 2-ЬПЧЬОз (луч ое); 3 - ШОз (луч ое); 4 - Те02 (луч ео)

На величину смещения второго типа влияют несколько факторов - положение оптической оси в кристалле (угол ее наклона относительно плоскости рис. 2) и величина |и„ -и,|. Смещение отраженных лучей по оси ОУ (рис. 5) тем больше, чем больше \п0 - пе\.

Результаты наблюдений и расчетов, приведенные в третьей главе, позволяют утвердительно ответить на вопрос о правомерности названия множественного образования лучей именно четырехлучевым отражением. Одно из возможных применений этого эффекта - создание на основе исследованных кристаллов устройств пространственного разделения оптических сигналов

(демультиплексоров). Результаты, полученные при исследовании интенсивности отраженных лучей в одноосных анизотропных кристаллах при различных условиях падения излучения на кристалл, дают возможность осуществить режим «переключения» (или коммутации) оптических каналов.

В четвертой главе приведены результаты исследования оптических свойств композитов и сформулированы возможности создания на их основе регулируемых аттенюаторов.

В разделе 4.1 приведены результаты исследования спектра поглощения СЖ-ПТФЭ композита. Проведена проверка возможности устранения необходимости корректировать форму края фундаментального поглощения, искаженную из-за аномальной диспер-

120 Т,%

л >

SOO 650 700 Длина волны, ыкм

Рис. 7. Спектр пропускания композита СсК-ПТФЭ

сии показателя преломления.

Для решения поставленной задачи был синтезирован композит, содержащий 50 % по объему микрокристаллического Сей (размер зерен 0,1-Ю^ мкм) и 50 % политетрафторэтилена (ПТФЭ) в виде матрицы. Спектр пропускания композита в виде зависимости пропускания Т от длины волны света X представлен на рис. 7.

Для точного экспериментального определения величины пропускания света композитом при отсутствии рассеяния относительно высоты спектра То было

проведено компьютерное моделирование спектра. По результатам моделирования было установлено следующее. В окрестности оптимальной величины Т0 (критерий оптимизации - наибольшая линейность спектра) фиксируются два линейных участка А и Б, угол <р между которыми весьма чувствителен к небольшому изменению Т0 (рис. 8). Части спектра поглощения А и Б выравниваются так, что достигается луч-

mm .4 ^rmxA max о

(^mmi)

Рис. 8. Спектр поглощения композита

Е, эВ

шее линейное приближение при (р~ 0, в диапазоне энергии фотона Етт н- £тах = 2,14 -¿- 2,41 эб. Кроме того, то есть правило Урбаха

справедливо при энергиях < Ее, что является общепринятым.

Одна из задач в рамках исследования оптических свойств композита СсВ-ПТФЭ - поиск спектральных особенностей, связанных с зависимостью спектра поглощения композита от температуры. В такого рода композитах при изменении температуры возникают микродеформации из-за большого различия коэффициентов объемного расширения. Это может привести к увеличению ширины запрещенной зоны Ее, а также к варьированию Ег и наклона края полосы поглощения а при экстремальном изменении относительного удлинения ПТФЭ во время слабого фазового перехода первого рода.

Из результатов оптических измерений, проведенных в работе, следует вывод о том, что а зависит от температуры. Возрастание <т от 0,19 до 0,23, когда температура увеличивается от 20 до 25 °С, может быть связано с известным фазовым переходом ПТФЭ при 25 °С. Наибольшие значения а (0,29 и 0,26) также можно соотнести фазовым переходам ПТФЭ при 55 и 75*80 °С.

Для объяснения необычных оптических свойств рассматриваемого композита предложено применение модели туннельного перехода электрона в процессе поглощения света полупроводниками (рис. 9). Относительная вероятность туннелирования электрона при изменении энергии кванта света от Ег до Ъу определяется выражением:

где V - возмущение, V - чувствительность возмущения V к небольшому изменению энергии кванта света.

Для изучения оптических характеристик нано/микрокомпозитов в работе предложена возможность применения принципа линейности свободных энергий (ЛСЭ). Учет принципа ЛСЭ, электронного туннелирования и относительной высоты барьеров позволяет интерпретировать необычные свойства композитов. Принцип ЛСЭ для фоторезистивного перехода Сс18-ПТФЭ заключается в том, что изменение высоты активационного барьера под дей-

Рис. 9. Туннелирование электрона при поглощении кванта света й\>: Ех — ширина запрещенной зоны; г - радиус туннелирования

станем света ¿ДО* прямо пропорционально отнесенной к ширине переходной области координате фоторезистивного перехода ¡5 (0<>#<1), то есть

Установлено, что под действием света возрастает максимум свободной энергии переходного состояния. С увеличением концентрации ПТФЭ в композите величина этого изменения уменьшается. При увеличении концентрации ПТФЭ в композите и сохранении электронного туннелирования в местах контакта кристаллов Сей кратность фотоотклика должна увеличиваться, что и наблюдается в действительности. Полученные экспериментальные данные позволяют определять не только фазовые переходы, но и их форму (однофо-нонный или многофононный).

Рассмотренные явления в системе СсК-ПТФЭ могут быть применены для создания на их основе регулируемого аттенюатора. Для работы в составе ВОСП возможно реализовать оперативное изменение значения вносимого аттенюатором затухания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.При многолучевом отражении в анизотропном одноосном кристалле возможно реализовать режим «переключения», то есть управлять как интенсивностью, так и взаимным расположением отраженных лучей. При различных условиях падения излучения на кристалл происходит изменение углов отражения лучей ое, оо, ее и ео. Это объясняется разницей во взаимном расположении оптической оси кристалла и плоскости падения излучения. Механизм образования отраженных лучей один и тот же.

2. В анизотропных кристаллах при многолучевом отражении при угле падения излучения на кристалл 45° и более один из отраженных лучей составляет с лучом оо угол в два и более раз больше, чем остальные лучи. Величина этого угла возрастает с увеличением разности показателей преломления падающих лучей о и е. В положительных кристаллах Те02 и 1ЛТа03 наибольшее удаление от остальных при увеличении угла падения излучения происходит у луча ео, в отрицательных кристаллах 1ЛЮ3 и ЬПЧЪОз - у луча ое.

3. Установлено, что отраженные лучи смещаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - то есть наблюдается смещение первого и второго типов. Для расчета величины смещения первого типа предложены два метода, позволяющие определять углы отражения а06,а°°,аее,аео графоаналитическим и аналитическим способами. Получены формулы для определения углов отражения. На величину смещения второго типа влияет положение оп-

тической оси в кристалле и величина |л„-ле|. Смещение второго типа тем больше, чем больше |я„-я.|.

4. Наиболее полное представление о механизме образования на выходе из кристалла лучей ое, ее, оо и ео и наглядное отражение физики процесса дает интерпретация наблюдаемого явления именно как многолучевого отражения, а не преломления.

5. Для исследования возможности устранения необходимости корректировать форму края фундаментального поглощения, искаженную из-за аномальной дисперсии показателя преломления, целесообразно использовать метод компьютерного моделирования спектра CdS—ПТФЭ композита. Этот метод позволяет более точно определить величину пропускания Т„ света композитом при отсутствии рассеяния.

6. В окрестности оптимальной величины Г0 фиксируются два линейных участка, угол между которыми весьма чувствителен к небольшому изменению Ти. Эти два линейных участка спектра поглощения выравниваются в одну линию при Т0, равном 97,5 %, причем этому интервалу линейности соответствует диапазон энергии фотона £mm + =2,14-1-2,41 эВ.

7. Наклон края полосы поглощения а в исследуемом композиционном материале зависит от температуры. Возрастание а от 0,19 до 0,23, когда температура увеличивается от 20 до 25 °С, может быть связано с известным фазовым переходом ПТФЭ при 25 °С. Наибольшие значения а (0,29 и 0,26) также можно соотнести фазовым переходам ПТФЭ при 55 и 75+80 °С.

8. Учет принципа линейности свободных энергий (ЛСЭ), электронного туннелирования и относительной высоты барьеров позволяет интерпретировать необычные свойства композитов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Рябухина, М.М. Применение цифровых систем передачи для построения сетей технологической связи на железнодорожном транспорте / М.М. Рябухина, С.А. Колбасюк // Первая международная научная конференция творческой молодежи. Тезисы докладов. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1999. - С. 53

2. Рябухина, М.М. Современные одномодовые оптические волокна / М.М. Рябухина // Бюллетень научных сообщений № 5 / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. - С. 51-56.

3. Ryabukhina, М.М. Dynamic liquid crystal grating /, М.М. Ryabukhina, M.R. Prokopovitch // First Asia-Pacific Conference "APCOM'2000". Fundamental problems of opto- and microelectronics. - Vladivostok, 2000. - C. 158.

4. Рябухина, М.М. Явления на границе "нелинейная-линейная среда" / М.М. Рябухина, М.Р. Прокопович // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: 2 Международная научная конференция творческой молодежи. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. - С. 154-158.

5. Рябухина, М.М. Применение пассивных оптических устройств для улучшения характеристик волоконно-оптических систем передачи / М.М. Рябухина // IEEE/ICC2001 / St.Petersburg Международная конференция по телекоммуникациям. - Санкт-Петербург, 2001.

6. Смышляева, М.М. Оптически активные и жидкие кристаллы в пассивных компонентах BOJIC / М.М. Смышляева // 60-я региональная научно-практическая конференция творческой молодежи: Материалы конференции.

- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 213-215.

7. Смышляева, М.М. Оптические свойства композитов. Спектры поглощения / М.М. Смышляева, Г.П. Новиков, В.Н. Бруй, Ю.А. Михалев // Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: Тезисы третьей региональной научной конференции. - Благовещенск: Изд-во АмГу, 2002.-С. 162.

8. Смышляева, М.М. Метод измерения интенсивности отраженных лучей, наблюдаемых при многолучевом отражении / М.М. Смышляева // Бюллетень научных сообщений № 7 / Под ред. В.И.Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 29-31.

9. Смышляева, М.М. Спектр поглощения CdS-политетрафторэтилено-вого композита // М.М. Смышляева, Г.П. Новиков // Принципы и процессы создания неорганических материалов: Междунар. симпоз. (Вторые Самсон. Чтения). Материалы симпоз. / Под ред. В.Г. Лифшица. - Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2002. - С. 58-60.

Ю.Смышляева, М.М. Отражение световых волн в анизотропных кристаллах / М.М. Смышляева, М.Р. Прокопович // Оптические свойства конденсированных сред: Сб. науч. тр. / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002.-С. 4-8.

П.Смышляева, М.М. Особенности многолучевого отражения в кристаллах парателлурита / М.М.Смышляева // Оптические свойства конденсированных сред: Сб. науч. тр. / Под ред. В.И.Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС,2002.-С. 8-11.

12.Смышляева, М.М. Расчет углов при четырехлучеотражении в кристаллах LiNb03 и ЫТаОз / М.М. Смышляева, Ю.Б. Дробот // Оптические свойства конденсированных сред: Сб. науч. тр. / Под ред. В.И.Строганова.

- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 44-48.

13. Смышляева, М.М. Принцип линейности свободных энергий в на-но/микрокомпозитах / М.М. Смышляева, Г.П. Новиков // Оптика XXI век. Междунар. оптический конгресс. Фундаментальные проблемы оптики: Тр. конф. - Санкт-Петербург, 2002. - С. 109-111.

Н.Смышляева, М.М. Четырехлучепреломление или четырехлучеотраже-ние? / М.М. Смышляева // Оптика - 2003. Труды третьей международной конференции молодых ученых и специалистов «0птика-2003», Санкт-Петербург, 20-23 октября 2003 / Под ред. проф. С.А. Козлова. - Санкт-Петербург: СпбГУ ИТМО, 2003. - С. 362.

15. Смышляева, М.М. О механизме четырехлучевого отражения в анизотропных кристаллах / М.М. Смышляева, М.Р. Прокопович // Региональная школа-симпозиум «Физика и химия твердого тела»: Тезисы докладов. - Благовещенск, 2003. - С. 12-14.

16. Смышляева, М.М. Коэффициент межзонного поглощения света в неоднородных полупроводниках / М.М. Смышляева, Г.П. Новиков, Ю.Г. Ма-лова // Региональная школа-симпозиум «Физика и химия твердого тела»: Тезисы докладов. - Благовещенск, 2003. - С. 25-26.

17.Смышляева, М.М. Правило Урбаха в поликристаллах / М.М. Смышляева Г.П. Новиков, Ю.Г.Малова // Оптика, оптоэлектроника и технологии. Труды V международной конференции. - Ульяновск, 2003. - С. 197.

18. Смышляева, М.М. Смещение лучей при многолучевом отражении / М.М. Смышляева, М.Р. Прокопович // Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование. Четвертая региональная научная конференция: Тезисы докладов. - Владивосток, 2003. - С. 97-98.

СМЫШЛЯЕВА МАРИЯ МИХАЙЛОВНА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Технический редактор П. В Мильштейн

ИД № 05247 от 2.07.2001 г. ПЛД № 79-19 от 19.01.2000 г. Сдано в набор 04.11.2003 г. Подписано в печать 12.11.2003 г. Формат 60х84'/|б. Бумага тип. № 2. Гарнитура " Times". Печать плоская Усл. печ. л 1,1. Зак. 243. Гираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

£ооЗ -Я 9з1 2

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Смышляева, Мария Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА! РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В ОПТИЧЕСКИХ СРЕДАХ

1.1 Анизотропные кристаллы и композитные материалы

1.1.1 Оптические свойства анизотропных кристаллов.

1.1.2 Оптические свойства композитов. щ 1.2 Физические процессы в пассивных компонентах ВОЛС.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Экспериментальная установка для исследования многолучевого отражения.

2.2 Исследование оптических свойств композиционных материалов.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В АНИЗОТРОПНЫХ СРЕДАХ.

• МНОГОЛУЧЕВОЕ ОТРАЖЕНИЕ

3.1 Эффект «переключения».

3.2 Смещение отраженных лучей.

3.2.1 Смещение первого типа.

3.2.2 Смещение второго типа.

3.3 Четырехлучеотражение или четырехлучепреломление?.

ВЫВОДЫ.

• ГЛАВА 4. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ 4.1 Спектр поглощения CdS-ПТФЭ - композита

4.2 Зависимость спектра поглощения композита от температуры.

4.3 Модель туннельного перехода электрона в процессе поглощения света полупроводниками.

4.4 Использование принципа линейности свободных энергий для изучения оптических характеристик нано / микрокомпозитов.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по физике, на тему "Оптические явления в анизотропных и композитных материалах и возможности их применения в волоконно-оптических системах передачи"

Улучшение характеристик оборудования цифровых волоконно-оптических систем передачи (ВОСП), применяемых на сетях связи различного назначения, является одной из актуальных задач развития современных сетей связи и позволяет повысить технико-экономические показатели линий связи [1, 2].

Преимущества волоконных световодов стимулировали усилия по развитию технологии изготовления оптических кабелей, высококачественных источников и приемников излучения, а также различного рода пассивных устройств.

Вопросам, связанным с реализацией и принципами действия пассивных компонентов BOJ1C посвящено значительное количество работ последнего времени, однако многие задачи до сих пор остаются нерешенными.

Так, например, известно, что значительную роль в таких системах играют явления отражения и преломления оптической волны на границе раздела двух сред с различными оптическими свойствами. Однако многие явления отражения и преломления еще недостаточно детально изучены, что ограничивает возможности применения некоторых оптических материалов на сетях BOJ1C. Многие из действующих на сетях в настоящее время пассивных устройств имеют существенные недостатки, приводящие к снижению качества и скорости передачи информации: низкое быстродействие; чувствительность к внешним воздействиям, особенно к вибрациям; относительно большие габариты; невозможность применения в интегрально-оптических устройствах.

Явление многолучевого отражения, обнаруженное на кристаллах СаС03, LiJ03 и Те02 [3 - 9], дает большие возможности для создания быстродействующих и малогабаритных пассивных устройств для волоконной оптики. В работах Л.В.Алексеевой и И.В.Повх были приведены результаты исследования этого явления. Несмотря на очевидную перспективность обнаруженного эффекта в развитии теории пассивных устройств ВОЛС, в литературных данных не было обнаружено предложений по его использованию, а также не были детально рассмотрены многие его полезные особенности. Так, например, до начала работ автора диссертации не проводилось детальное исследование интенсивностей отраженных лучей при многолучевом отражении, не рассматривался вопрос о величине затухания оптического сигнала вследствие многолучевого отражения. Таким образом, вопросы исследования и применения явления многолучевого отражения в анизотропных кристаллах являются в настоящее время весьма • актуальными.

В ходе патентного и библиографического поиска автором настоящей работы также не было обнаружено никаких данных о применении композиционных материалов в технике пассивных компонентов оптических систем передачи. Композиционные материалы обладают комплексом свойств и особенностей, отличающихся от традиционных материалов и в совокупности открывающих широкие возможности как для совершенствования существующих, так и для разработки новых оптических приборов. В последнее время, после значительного перерыва, вновь возродился интерес к исследованиям оптических свойств композитов. Среди современных задач статистической оптики одной из актуальных и трудных для решения является задача о распространении и рассеянии электромагнитного излучения в частично упорядоченных дисперсных системах. К числу таких систем и относятся композиты.

Оптическими свойствами композитов занимается узкий круг специалистов. Вопросам исследования этих перспективных материалов в последнее время посвящается все больше научных публикаций, однако многие задачи остаются нерешенными. Например, до сих пор отсутствует полное теоретическое обоснование правила Урбаха, установившего температурную зависимость спектра на краю основного поглощения. Не рас* сматривался вопрос о возможности применения композиционных материалов в составе пассивных компонентов ВОСП.

Настоящая диссертационная работа в ряде случаев выполнялась совместно с соавторами. В этих случаях результаты исследований только упоминаются или приводятся частично только те результаты, в которых автор принимал непосредственное участие.

Целью работы являются исследования закономерностей и особенностей многолучевого отражения в анизотропных кристаллах, а также выяв-* ление особенностей поглощения оптического излучения в композиционных материалах.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи.

1. Провести теоретическое рассмотрение принципов построения и методов реализации различных типов пассивных компонентов ВОЛС, эффектов отражения лучей в кристаллах LiJ03, Те02) СаС03, а также особенностей и оптических свойств пленок композита сульфид кадмия - политетрафторэтилен (CdS-ПТФЭ).

2. Разработать методику проведения оптических измерений ин-ш тенсивности отраженных лучей в анизотропных кристаллах.

3. Провести исследование особенностей многолучевого отражения в кристаллах LiJ03, Те02 на длине волны Л=0,6328 мкм, исследовать характер изменения интенсивности отраженных лучей при различных условиях падения излучения на кристалл.

4. Исследовать спектр поглощения CdS-ПТФЭ композита и зависимость спектра поглощения композита от температуры.

Научная новизна работы состоит в том, что получены следующие новые научные результаты.

1. Обнаружена возможность управления интенсивностью и взаимным расположением отраженных лучей, позволяющая реализовать эффект «переключения» в одноосных анизотропных кристаллах LiJ03 и Те02. Экспериментально и теоретически обнаружено необычное смещение одного из отраженных лучей ео в плоскости отражения при изменении угла падения излучения на кристалл в кристаллах LiJ03 и Te02, LiNb03, LiTao3 на длине волны Л=0,6328 мкм. При угле падения луча на кристалл 45° и более этот отраженный луч составляет с лучом оо угол в два и более раз больше, чем остальные лучи. Установлено, что наибольшее удаление луча от остальных при увеличении угла падения излучения происходит у кристаллов, для которых больше разность показателей преломления обыкновенного (о) и необыкновенного (е) лучей. Обнаружено смещение отраженных лучей в плоскости, перпендикулярной плоскости отражения, которое также зависит от разности \па -пе\.

2. Предложена методика расчета величин углов отражения для кристаллов LiJ03) Te02, LiNb03, LiTao3. Получены формулы для расчета углов отражения лучей оо, ое, ее и ео.

5. Установлено, что наклон длинноволнового края полосы поглощения композита в рамках предлагаемой модели туннельного перехода электрона в процессе поглощения света полупроводником, определяется возмущением в области туннелирования и, в том числе, энергией фононов. Показано, что учет принципа линейности свободных энергий, электронного туннелирования и относительной высоты барьеров позволяет качественно интерпретировать необычные оптические свойства CdS-ПТФЭ композита.

Заключение диссертации по теме "Оптика"

ВЫВОДЫ

1. Полученные экспериментальные данные позволяют определять не только фазовые переходы, но и их форму (однофононный или многофононный)

2. По температурной зависимости длинноволнового края полосы поглощения (по степени наклона кривой) можно фиксировать фазовый переход.

3. Наклон длинноволнового края полосы поглощения несет дополнительную информацию о характере фононного содействия в рамках предлагаемой модели.

4. Для определения величины пропускания света композитом при отсутствии поглощения целесообразно использовать метод компьютерного моделирования спектра поглощения.

Учет принципа линейности свободных энергий (ЛСЭ), электронного туннелирования и относительной высоты барьеров позволяет интерпретировать необычные свойства композитов. На основе полученных результатов исследования оптических свойств композита CdS - ПТФЭ можно реализовать работу как переменного, так и фиксированного аттенюатора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. При многолучевом отражении в анизотропном одноосном кристалле возможно реализовать режим «переключения», то есть управлять как интенсивностью, так и взаимным расположением отраженных лучей. При различных условиях падения излучения на кристалл происходит изменение углов отражения лучей ое, оо, ее и ео. Это объясняется разницей во взаимном расположении оптической оси кристалла и плоскости падения излучения. Механизм образования отраженных лучей один и тот же.

2. В анизотропных кристаллах при многолучевом отражении при угле падения излучения на кристалл 45° и более один из отраженных лучей составляет с лучом оо угол в два и более раз больше, чем остальные лучи. Величина этого угла возрастает с увеличением разности показателей преломления падающих лучей о и е. В положительных кристаллах Те02 и LiTa03 наибольшее удаление от остальных при увеличении угла падения излучения происходит у луча ео, в отрицательных кристаллах LiJ03 и LiNb03 - у луча ое.

3. Установлено, что отраженные лучи смещаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - то есть наблюдается смещение первого и второго типов. Для расчета величины смещения первого типа предложены два метода, позволяющие определять углы отражения аое ,а00 ,аее ,аео графоаналитическим и аналитическим способами. Получены формулы для определения углов отражения. На величину смещения второго типа влияет - положение оптической оси в кристалле и величина |п0-пе|. Смещение второго типа тем больше, чем больше \п0-пе\.

4. Наиболее полное представление о механизме образования на выходе из кристалла лучей ое, ее, оо и ее и наглядное отражение физики процесса дает интерпретация наблюдаемого явления именно как многолучевого отражения, а не преломления.

5. Для исследования возможности устранения необходимости корректировать форму края фундаментального поглощения, искаженную из-за аномальной дисперсии показателя преломления целесообразно использовать метод компьютерного моделирования спектра CdS-ПТФЭ композита. Этот метод позволяет более точно определить величину пропускания Т0 света композитом при отсутствии рассеяния.

6. В окрестности оптимальной величины Г0 фиксируются два линейных участка, угол между которыми весьма чувствителен к небольшому изменению Г0. Эти два линейных участка спектра поглощения выравниваются в одну линию при пропускании, принимаемом равном 97,5%, причем этому интервалу линейности соответствует диапазон энергии фотона Emin + £max =2,14+2,41 эВ.

7. Наклон края полосы поглощения а в исследуемом композиционном материале зависит от температуры. Возрастание а- от 0,19 до 0,23, когда температура увеличивается от 20 до 25 °С, может быть связано с известным фазовым переходом ПТФЭ при 25 °С. Наибольшие значения а (0,29 и 0,26) также можно соотнести фазовым переходам ПТФЭ при 55 и 75+80 °С.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Смышляева, Мария Михайловна, Хабаровск

1. Гроднев, И.И. Волоконно-оптические линии связи / И.И. Гроднев. -М.: Радио и связь, 1990.-224 с.

2. Основы волоконно-оптической связи: пер. с англ./ Под ред. Е.М.Дианова.- М.: Сов. радио, 1980

3. Алексеева, Л.В. Анизотропное отражение световых волн в оптических кристаллах / Л.В. Алексеева, И.В. Повх, В.И. Строганов // Бюллетень научных сообщений №3 / Под ред В.И.Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. - С. 102- 111

4. Алексеева, Л.В. Особенности анизотропного отражения лучей в кристаллах иодата лития / Л.В. Алексеева // Нелинейные процессы в оптике: Межвуз. сб. науч. тр. Хабаровск, ДВГУПС, 1999. - С. 79 - 82

5. Алексеева, Л.В. Особенности полного внутреннего отражения в оптических кристаллах / Л.В. Алексеева, И.В. Повх, В.И. Строганов // Письма в журнал технической физики. -1999. Т.25. - №1. - С. 46-51

6. Повх, И.В. Многолучевое отражение в анизотропных кристаллах: Ав-тореф. дис. .канд. физ.-мат. наук / И.В. Повх. Хабаровск, Изд-во ДВГУПС, 2001.-16 с.

7. Акустические кристаллы / под ред. Шаскольской. М.: Наука, 1982. -632 с.

8. Пасько, П.Г. Расчет углов при четырехлучеотражении / П.Г.Пасько, И.В.Повх, Л.В.Алексеева, В.И.Строганов // Нелинейная оптика: Мех-вуз. сб.науч.тр. Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - С. 92 - 98

9. И.Рябухина, М.М. Современные одномодовые оптические волокна / М.М. Рябухина // Бюллетень научных сообщений №5 / Под ред. В.И.Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000, - С . 51 - 56

10. Ryabukhina, М.М. Dynamic liquid crystal grating / М.М. Ryabukhina, M.R. Prokopovitch // First Asia-Pacific Conference "APCOM'2000". Fundamental problems of opto- and microelectronics. Vladivostok, 2000. - C. 158

11. Рябухина, М.М. Применение пассивных оптических устройств для улучшения характеристик волоконно-оптических систем передачи / М.М. Рябухина // IEEE/ICC2001/St.Petersburg Международная конференция по телекоммуникациям. Санкт-Петербург, 2001

12. Смышляева, М.М. Оптически активные и жидкие кристаллы в пассивных компонентах BOJ1C / М.М.Смышляева// 60-я региональная научно-практическая конференция творческой молодежи: Материалы конференции. Хабаровск, ДВГУПС, 2002. - С. 213 - 215

13. Смышляева, М.М. Метод измерения интенсивности отраженных лучей, наблюдаемых при многолучевом отражении / М.М. Смышляева // Бюллетень научных сообщений №7 / Под ред. В.И.Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 29 - 31

14. Смышляева, М.М. Отражение световых волн в анизотропных кристаллах/ М.М. Смышляева, М.Р. Прокопович // Оптические свойства конденсированных сред: Сб. науч. тр. / Под ред. В.И. Строганова. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. С. 4 - 8

15. Смышляева, М.М. Особенности многолучевого отражения в кристаллах парателлурита/ М.М. Смышляева // Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С.8 - 11

16. Смышляева, М.М. Расчет углов при четырехлучеотражении в кристаллах LiNb03 и ЫТаОз / М.М. Смышляева, Ю.Б. Дробот // Оптические свойства конденсированных сред: Сб. науч. тр. / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 44 - 48

17. Смышляева, М.М. Принцип линейности свободных энергий в на-но/микрокомпозитах / М.М. Смышляева, Г.П. Новиков // «Оптика XXI век»: Междунар. оптический конгресс. Фундаментальные проблемы оптики: Труды конференции. Санкт-Петербург, 2002. - С. 109 - 111

18. Смышляева, М.М. О механизме четырехлучевого отражения в анизотропных кристаллах / М.М. Смышляева, М.Р. Прокопович // Региональная школа-симпозиум «Физика и химия твердого тела»: Тезисы докладов. Благовещенск, 2003. - С. 12-14

19. Смышляева, М.М. Коэффициент межзонного поглощения света в неоднородных полупроводниках / М.М. Смышляева, Г.П. Новиков, Ю.Г. Малова // Региональная школа-симпозиум «Физика и химия твердого тела»: Тезисы докладов. Благовещенск, 2003. - С. 25 - 26

20. Смышляева, М.М. Правило Урбаха в поликристаллах / М.М. Смышляева, Г.П. Новиков, Ю.Г. Малова // «Оптика, оптоэлекгроника и технологии»: Труды V международной конференции. Ульяновск, 2003.-С. 197

21. Смышляева, М.М. Смещение лучей при многолучевом отражении / М.М. Смышляева, М.Р. Прокопович // Четвертая региональная научная конференция «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование»:Тезисы докладов. -Владивосток.-2003.-С. 97-98

22. Калитеевский, Н.И. Волновая оптика: Учеб. пособие для ВУЗов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1995. -463 с.

23. Ахманов, С.А. Физическая оптика / С.А. Ахманов, С.Ю. Никитин. -М.: Изд-во Московского ун-та, 1998. 656 с.

24. Ландсберг, Г.С. Оптика / Г.С Ландсберг. М.: Наука, 1957. - 760 с.

25. Борн М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. М.: Наука, 1970. -855 с.

26. Константинова, А.Ф. Оптические свойства кристаллов / А.Ф.Константинова, Б.Н.Гречушников, Б.В.Бокуть, Е.Г.Валяшко. -Минск: Наука и техника, 1995. 302 с.

27. Кизель, В.А. Отражение света / В.А. Кизель. М.: Наука, 1973. -352 с.

28. Най, Дж. Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц / Дж. Най; Пер. с англ. М.: Мир, 1967

29. Матвеев, А.Н. Оптика: Учеб. пособие для физ. спец. Вузов / А.Н. Матвеев. М.: Высш.шк., 1985.

30. Поль, Р.В. Оптика и атомная физика / Р.В. Поль. М.: Наука, 1966

31. Шен, И.Р. Принципы нелинейной оптики / И.Р. Шен; Пер с англ.; Под ред. С.А. Ахманова. М.: Наука, 1989. - 560 с.

32. Федоров, Ф.И. Отражение и преломление света прозрачными кристаллами / Ф.И. Федоров, В.В. Филиппов. Минск: Наука и техника, 1976.-224 с.

33. Котов, В.М. Акустооптический коммутатор 2x2 оптических излучений с разными длинами волн на основе монокристалла Те02 / В.М. Котов // ЖТФ. 1997. - т.67. - №2. - с. 66-71

34. Котов, В.М. Акустооптический коммутатор 2x2 оптических излучений с разными длинами волн как элемент волоконно-оптического гироскопа / В.М. Котов //ЖТФ. 1997. -т.67. - №7. - с. 57 - 62

35. Коростылев, А.В. Дисперсия углов отражения в одноосном кристалле кальцита / А.В. Коростылев, И.В. Повх И.В., В.И. Строганов. Бюллетень научных сообщений №5 // Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - №5. - с. 83 - 90

36. Алексеева, Л.В. Интерференция обыкновенного и необыкновенного лучей в рассеянном излучении / Л.В. Алексеева, И.В. Повх // Оптические и электрические процессы в кристаллах: Межвуз. сб. науч. тр. -Хабаровск: ДВГАПС, 1996. с. 46 - 50

37. Алексеева, Л.В. Анизотропные свойства отражения и преломления световых волн в оптических кристаллах: Автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук / Л.В. Алексеева. Хабаровск, 1999. - 113 с.

38. Композиционные материалы: Справочник / В.В.Васильев, В.Д.Протасов, В.В.Болотин и др. М.: Машиностроение, 1990.- 512 с.

39. Понявина, А.Н. Селекция оптического излучения при рассеянии в частично упорядоченных дисперсных средах / А.Н. Понявина // Журнал прикладной спектроскопии., Т.6, №5., 1998. с. 721 - 733

40. Khwaja, Е., Tomlin, S.G. J.Phys.D: Appl.Phys., 8, 571 (1975)

41. Takeuchi, M. Thin Solid Films / M. Takeuchi, Y. Sakagawa, H.Nagasaka, 33,89,1976

42. Bougnot, J. Proc. 12th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. / J.Bougnot, M.Perotin, J.Marucci, M. Sirkis, M.Savelii. Baton Rouge, 1976, p.519

43. R.S.Berg, R.D.Nasby, C.Lampkin. J. Vac. Sci. Technol., 15, 359,1979

44. Brus, L. Electronic wave function in Semiconductor cluster: experiment and theory//J. Phys. Chem. 1986. - V.90, №12. - P.2555-2560

45. Денисюк, И.Ю. Наноструктурирование способ создания оптических и полупроводниковых сред. / И.Ю. Денисюк, А.М.Мешков // Оптический журнал. - Т.68. - №11.- 2001. - С. 58 - 66

46. Акимов, И.А. Классические (не квантовые) нанокристаллы полупроводников в органических матрицах. / И.А. Акимов, И.Ю. Денисюк, А.И. Мешков // Оптический журнал. Т.68. - №1. -2001. - С. 18 - 24

47. Ефрос, Ал.Л. Межзонное поглощение в полупроводниковом шаре / Ал.Л. Ефрос, А.Л Ефрос// ФТП. 1982. - Т. 16. - №7. - С. 1209 - 1214

48. Екимов, А.И. Размерное кантование энергетического спектра электронов в микрокристаллах полупроводников / А.И. Екимов, А.А. Ону-щенко // Письма в ЖЭТФ. 1984. - Т.40. - №8. - С. 337 - 340

49. Акимов, И.А. Нанокристаллы полупроводников в полимерной матрице новые оптические среды / И.А. Акимов, И.Ю. Денисюк, А.М. Мешков // Оптика и спектроскопия. - 1992. - Т.92. - №4. - С. 1026 - 1032

50. Акимов, И.А. Спектральная сенсибилизация регистрирующих материалов / И.А. Акимов, И.Ю. Денисюк, A.M. Мешков // Оптика и спектроскопия. 1997. - Т.83. - №4. - С. 685 - 690

51. Акимов, И.А. Сенсибилизированный фотоэффект в многокомпонентных полупроводниковых структурах / И.А. Акимов, И.Ю. Денисюк, A.M. Мешков//Оптический журнал. 1998.-Т.65. -№12.-С. 118-123

52. Urbah, F. Phys. Rev., 92, 1324, 1953

53. Гнатенко, Ю.П. Экситон-фононное взаимодействие в CdS / Ю.П. Гна-тенко, М.В. Курик // Физика твердого тела. 1970 - Т. 12. - №4

54. Dutton, D. Phys. Rev., 112, 785, 1958

55. Hopfield J.J., Thomas D.G., M.Power. Phys. Rev., 119, 570, 1960

56. Toyozawa, Y. Progr. Theor. Phys., 20, 53,1958

57. Смышляева, М.М. Исследование профиля показателя преломления волоконных световодов: Методические указания по выполнению лабораторной работы / М.М. Смышляева. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - 16 с.

58. Шарле, Д.Л. Современные оптические волокна / Д.Л. Шарле // Электросвязь. -2001. №5

59. Семенов, А.Б. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи /А.Б. Семенов. М.: КомпьютерПресс, 1998, - 302 с.

60. Гош, Дж. Оптическое волокно для недорогих сетей связи / Дж. Гош // Электроника. -1989. №1. - С. 22 - 24

61. Убайдуллаев, P.P. Волоконно-оптические сети / P.P. Убайдуллаев. -М.: Эко-Трендз, 2001.-268 с.

62. Стерлинг, Дж. Волоконная оптика / Дж. Стерлинг. М.: Лори, 2001. -288 с.

63. Бутусов, В.М. Волоконно-оптические системы передачи / В.М. Бутусов, С.М. Верник и др. М.: Радиосвязь, 1992

64. Скляров, O.K. Современные волоконно-оптические системы передачи, аппаратура и элементы /O.K. Скляров.- М.:СОЛОН-Р.-2001. -237 с.

65. Методы модернизации транспортных оптических сетей / С.В. Щеп-люк, Е.Г. Шапиро, В.К. Мезенцев, С.К. Турицын // Электросвязь. -2002. №7.

66. Hahn, N. Neue Fasernet wicklungen fur hohere Bandbreiten (Новые широкополосные оптические волокна). ComTec. 2001. - 79. - №10. - p. 36-39.

67. Birks Т.A., Knight J.C., Mangan B.J., Russel P.St.J. Photonic Crystal Fibers: An Endless variety.(OnTH4ecKne кристаллические волокна: бесконечное множество). IEICE Trans. Electron. 2001. - 84. - №5, р.585-592.

68. Тохе Кохо. Стекло с отрицательной температурной зависимостью коэффициента преломления. Заявка №63-39533 от 05.08.1988, Япония (JP) В)

69. Ноле, Т. В ожидании быстрой оптики / Т. Ноле // Журнал сетевых решений/LAN. 2001. - №4.

70. Meng Chuan-liang. Современное состояние волоконно-оптических систем связи. Guizhou gongue daxue xuebao. Ziran kexue ban = J. Guizhou Univ. Technol. Natur. Dei. Ed. 2001. - 30. - №2. - p.46 - 49.

71. Лисица, М.П. Волоконная оптика / М.П.Лисица, Л.И. Бережинский, М.Я.Баллах. Киев: Наука, 1968. - 235 с.

72. Теумин, И.И. Волноводы оптической связи / И.И. Теумин. М.: Связь, 1978.

73. Щеплюк, С.В. Перспектива модернизации региональных ВОЛС / С.В Щеплюк // Инфосфера. 2000. - №5. - С.37-38

74. Alleston S.B., Harper P., Penketh I. 100 km transmission of 40 Gbit/s single channel RZ data over dispersion managed standard (non-dispersion shifted) fibre //Electronics Letters. 1999. - Vol.35. - P.823

75. Turitsyn S.K., Shapiro G. Mezentsev V.K. Dispersion-managed solution and optimization of the dispersion management // Optical Fiber Technology, Invited Paper. 1998. - Vol.4. - P.384

76. Morita I., Tanaka K., Edagawa N. 40 Gbit/s Single-channel solution transmission over 8600 km using periodic distortion compensation // Electronics Letter. 1998. - Vol.34

77. Смышляева, М.М. Исследование эффективности ввода излучения в световод: Методические указания по выполнению лабораторной работы / М.М. Смышляева. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - 16 с.

78. Вербовецкий, А.А. Основы проектирования цифровых оптоэлектрон-ных систем связи / А.А. Вербовецкий. М.:Радио и связь.-2000.-160 с.

79. Справочник конструктора оптико-механических приборов / Под ред. М.Я. Кругера и В.А.Панова. Л.: Машиностроение, 1968

80. Luo Q., Qui К., Zhang Н. Исследование архитектуры оптических кросс -соединений в оптической сети передачи. Dianzi keije taxue xuebao = J. Univ. Electron and Technol. China. 2001. - 30. - №4, p.346-349.

81. Pan Jing-Jong, Yu Donna. Broad handwidth single mode fiber optic coupler and method of manufacture. Пат 6148129 США, МПК7 G02 В 6/26. E-Tech Dynamics. N08/960948: Заявл. 30.10.1997; Опубл. 14.11.2000; НПК 385/42, Англ.

82. Pojanasomboon Pojamaran, Ersoy Okan К. Iterative method for the design of nonperiodic grating-assisted directional coupler. Appl. Opt. 2001. -40.-№17, p.2821-2827.

83. Wei Hongzhen, Yu Jinzhong, Liu Zhonli, Zhang Xiaoteng, Shi Wei, Fang Changshui. Signal bandwidth of general N x N multimode interference couplers. J. Lightwave Technol. 2001. - 19. - №5. - p.739-745.

84. Twu Ruey-Ching, Huang Chia-Chin, Wang Way-Sun. TE-TM mode splitter with heterogeneously coupled Ti- diffused and Ni diffused wavelength on Z-cut Lithium niobate. Electron. Lett. 2000. 36 -. №3, p.22—221

85. Wei Hongzhen, Yu Junzhong, Liu Zhongli, Zuang Xiaofeng, Shi Wei, Fang Changshui. Fabrication of 4 x 4 taperted MMI coupler with large cross section. IEEE Photon Technol. Lett.2001. 13, № 5, p. 466-468

86. Lenthold Juerg, Jpyner Charles H. Multimode interference couplers with tunable power splitting ratios. J. Lightwave Tech. 2001. - 19. - №5, p.700-707.

87. Tran An Vu, De Zhong Wen, Tucker R.C., Lauder R. Optical add/drop multiplexers with low crosstalk. IEEE Photon. Technol. Lett. 2001. - 13. - p.582-584.

88. Yabu Tetsuro, Geshro Masahiro, Sawa Shinnosuki. New design method for low-loss Y-branch waveguides (Новый метод проектирования волноводов с Y-образным разветвлением и низкими потерями). J. LightWave Technol. 2001. - 19. - №9. - p. 1376 - 1384

89. Ален, Д. Активное наступление пассивных сетей / Д. Ален // Журнал сетевых решений/LAN. 2001.- №1

90. Miyachi Masahide, Ohshima Shigeru. A novel optical add/drop multiplexer utilizing free spectral range periodicity of arrayed waveguide grating multiplexer. IEICE Trans. Commun. 2001. - 84. - №5. - p.1205 -1210.

91. Саутенков, В.А. Лазеры для ВОЛС со спектральным уплотнением / В.А. Саутенков, А.Г. Свинцов. //Электросвязь. 2002. - №2

92. Слепов, Н. Оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны / Н. Слепов // Сети.-1999.- №4.- С. 24.

93. Шаршаков, A. WDM: успехи и проблемы / А. Шершаков // Сети.-1999.-№4.-С. 14.

94. Скляров, O.K. Двухпозиционный световодный коммутатор оптического излучения / O.K. Скляров //Электросвязь. 1993. -№10

95. Скляров, O.K. Оптический переключатель. А.С. №1682957 от 24.04.1989, опубл. 08.06.1991

96. Скляров, O.K. Световодный ответвитель. А.С.№129926 от 07.01.1985, опубл. 08.11.1986

97. Макихара, М. Микромеханический оптический коммутатор, действие которого основано на использовании термокапиллярного эффекта. Nikon kikai gakkaishi = J. Jap. Soc. Mech. Eng. 2000. - 103. -№982, p.624 - 625

98. Hauffe R., Siebel U., Bruns J., Petermenn K. Digital optical circuit switches and switching matrices in polymers (Цифровые оптические коммутаторы и коммутирующие матрицы в полимерах). AEU: Int. J. Electron and Commun. -2001. 55. - №5. - p. 305-312.

99. Гимпельсон, Т. Оборудование, сочетающее достоинства оптических коммутаторов с функциональностью электрических / Т. Гимпельсон //Computerworld.- 2002. -№6

100. Гимпельсон, Т. Призма коммутации / Т. Гимпельсон //Copmputerworld. 2001. - №11

101. Охира Бунти. Использование средств микромехатроники в области волоконно-оптической связи. Scian kenkyu=Mon. J.Inst. Ind. Sci. Univ. Tokyo. 2000. - vol. 52, №6. - p.273 - 278.

102. Эсаси Масаки. Использование микроэлектронных механических устройств в составе волоконно-оптических систем связи. О Plus Е. -2000. 22. - №9. - р.1160-1167.

103. Жакалоне, С. На смену спектральному уплотнению идет технология лямбда-коммутации / С. Жакалоне //Computerworld. 2001.-№9,

104. Гель, П. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс / П. Гель; Пер. с франц. М.: ДМК, 1999. - 144 с.

105. Проектирование оптико-электронных приоров / Под ред. Ю.Г.Якушенкова.-М.: Машиностроение, 1981.

106. Пароль, Н.В. Фоточувствительные приборы и их применение / Н.В.Пароль, САКайдалов. М.: Радио и связь, 1991. - 112 с.

107. Хоровиц, П. Искусство схемотехники / П. Хоровиц, У. Хилл. -М.: Мир.-1993.-Т.2.-371 с.

108. Носов, Ю.Р. 30-летие ВОЛС / Ю.Р. Носов // Электросвязь. -2001.-№1

109. Dexter, D.L. Nuovo Cimento, Suppl.-7.-245,1958

110. Николаев, А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе / А.Ф. Николаев. М.-Л.: Химия, 1964. -291 с.

111. Заркевич, Е.А. Параметры системы связи со спектральным уплотнением и оптическими усилителями в документах МСЭ-Т / Е.А. Заркевич, Н.М. Павлов

112. Шаскольская, М.П. Кристаллография / М.П. Шаскольская. М.: Высш. Шк, 1984.-376 с.

113. Горелов, Г.В. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте / Г.В.Горелов, В.А.Кудряшов, В.В.Шмытинский. М.: УМК МПС России. - 1999. - 576 с.

114. Новиков, Г.П. Патент РФ, № 2026317 от 9.01.95.

115. Davydov, A.S. Theory of Urbach's rule / A.S. Davydov // Phys. Stat. Sol.:-1968-v. 27.-p. 51

116. Weinstein, I.A. The phonon assisted shift of the energy levels of localized electron states in statically disordered solids / I.A. Weinstein, A.F. Zatsepin, Yu. V. Shchapova // Phisica B: - 1999. - v. 263 - 264. - p. 167.

117. Buttiker, M., Traversal time for tunneling / M. Buttiker, R. Landauer // Physica. Rev. Lett, 1982. - v. 49. - № 23. - p. 1739.

118. Новиков, Г.П. Оптические свойства композитов. Фотопроводимость // Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: Тезисы докл. третьей науч. конф.- Благовещенск, 2002. -С. 204

119. Исмаилов, А.А. Фотоэлектрические свойства композитов на основе полимер-полупроводников / А.А. Исмаилов, М.А. Рамазанов //

120. Междун. конф. по люминесценции, поев. 110-летию со дня рождения С.И.Вавилова: Тез. докл. М.:ФИАН, 2001. - С. 239

121. Мартынов, В.Н. Полупроводниковая оптоэлекгроника: Учебное пособие для вузов / В.Н. Мартынов, Г.И. Кольцов. М.: МИСИС, 1999.-С. 240

122. Теория передачи сигналов / А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, М.В. Назаров, J1.M. Финк. М.: Связь, 1980. - 288 с.

123. Бондарь, И.Т. Промежуточная фаза и эффекты анизотропии при фазовом переходе в кварце / И.Т. Бондарь, А.К. Сойка //Оптика и спектроскопия. -1994. -1.71. №2. - С. 283 - 285

124. Бондарь, И.Т. Оптические проявления фазовых переходов в кристалле LiNb03 / И.Т. Бондарь, В.П. Яруничев //Оптика и спектроскопия. 1996.- Т.80. - №5. - С. 785 - 788

125. Smiley John О, Lafflame Robert. Adjustable Optical attenuator. Пат 6167185 США, МПК7 G02 В 6/00, JDS Fitel Inc., №09/198607; Заявл. 24.11.98; Опубл. 26.12.2000, НПК 385/140, Англ.

126. Дьяков, В.А. Введение в квантовую электронику / В.А. Дьяков. -М.: Энергия.-1969.

127. Пришивалко, А.П. Оптические и тепловые поля внутри свето-рассеивающих частиц / А.П. Пришивалко. Минск: Наука и техника, 1983.

128. Применение оптических циркуляторов в волоконно-оптических системах передачи / Ю.К.Рудов, Ю.А. Зингиренко, С.П.Оробинский, С.А.Миронов // Электросвязь. 2000. - №6.

129. Композиционные материалы: В 8-ми т. / Пер с англ.; Под ред. Л. Браутмана, Р. Крока. М.: Машиностроение, 1978 -Т.З. Применение композиционных материалов в технике. - 511 с.

130. Новиков, Г.П. Низкоэнергетические процессы в композиционных материалах и конденсированных средах. Препринт №35 / Г.П. Новиков, В.В. Криштоп. Хабаровск, Изд-во ДВГУПС, 2001.-24 с.

131. Savitzki, A. Smoothing and differentiation of data by simplified least squares procedures / A. Savitzki, M.J.E.Golay // Analytical Chemistry.- 1964, v.36, 8. p. 1627 - 1639

132. Gans, P. Examination of the convolution method for numerical smoothing and differentiation of spectroscopic data in theory and in practice / P.Gans, J.B.Gill // Appl. Spectroscopy. 1983, v.37, 6. - p. 515 -520

133. Rzhevskii, A.M. Generalized Gans-Gill Method for smoothing and differentiation of composite profile in practice / A.M. Rzhevskii, P.P. Mardilovich II Appl. spectroscopy. 1994, v.48, 1. - p. 13-20

134. Замараев, К.И. Туннелирование электрона в химии. Химические реакции на больших расстояниях / К.И. Замараев, Р.Ф. Хайрутдинов, В.П. Жданов. Новосибирск: Наука, 1985. - 313 с.

135. Виноградов, В.В. Волоконно-оптические линии связи / Виноградов В.В., Котов В.К., Нуприк В.Н. М.: ИПК «Желдориздат», 2002. -278 с.

136. Ярив, Л. Оптические волны в кристаллах / Л.Ярив, П. Юк. М.: Мир, 1987

137. Жевандров, Н.Д. Анизотропия и оптика / Н.Д. Жевандров. М.: Наука, 1974

138. Меланхолии, Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов / Н.М. Меланхолии. М.: Наука, 1970. - 156 с.