Удаленное электропитание оптических сетей, сетевых элементов связи и иного электрооборудования ОАО "РЖД" на основе технологии POF
Автор: Белоногов А.С., Шорохов Николай Сергеевич
Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti
Рубрика: Технологии телекоммуникаций
Статья в выпуске: 1 т.18, 2020 года.
Бесплатный доступ
Статья описывает способ и систему передачи энергии лазерного излучения высокой мощности по оптоволокну для электроснабжения удаленных от основных источников питания электронных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, оптических сетей и узлов на основе технологии Power-over-Fiber c использованием специального волоконно-оптического кабеля и лазерной системы высокой мощности. Причем используемые кабели обеспечивают возможность передачи энергии лазерного излучения высокой мощности на большие расстояния, и эти расстояния и уровни передаваемой мощности ранее считались недостижимыми. Стоит отметить, что этого удалось добиться за счет особой многослойной структуры кабеля, а в спектральной характеристике лазерного излучения - отсутствия спектра частот, на котором возникают явления вынужденного рамановского рассеяния, что позволило достичь приведенных в работе теоретических и экспериментальных результатов. Кроме того, предполагается, что конструкция кабелей будет выдерживать суровые атмосферные условия эксплуатации. Приведены результаты эксперимента, которые показали возможность передачи пиковой вводимой мощности лазера 5 кВт на расстояние 2 км по оптическому кабелю с получением на выходе системы 51% исходной вводимой мощности.
Передача энергии лазерного излучения высокой мощности на большие расстояния, оптическое волокно, вынужденное комбинационное рассеяние, вынужденное рассеяние мандельштама - бриллюэна, вынужденное рамановское рассеяние, стоксовы и антистоксовы компоненты, qbh-коннектор, коллиматор, удаленное электроснабжение оптических сетей, узлов и прочих электроустройств посредством волоконно-оптического кабеля
Короткий адрес: https://sciup.org/140255727
IDR: 140255727 | УДК: 621.315 | DOI: 10.18469/ikt.2020.18.1.03
Remote power supply of optical networks, network communication elements and other electrical equipment of JSCO "RZD" on POF technology
The article describes the method and system of high power laser transmission over fiber optic for power supply of electronic devices of railway automatics, telemechanics and communications, optical networks and nodes based on Power-over-Fiber technology using special fiber optic cable and high power laser system. Use of these cables enables transmission of high power laser radiation energy over long distances, and these distances and power transmission levels were previously considered unattainable. This was achieved due to the special multi-layer structure of the cable used, as well as the absence of the frequency spectrum in the spectral characteristics of laser radiation, where the phenomena of forced Raman scattering occur. The results of the experiment are presented, which showed the possibility of transmitting a peak input laser power of 5 kW at a distance of 2 km, having received 51 % of the initial power at the system output. In addition, the cable design is expected to withstand severe atmospheric conditions.
Список литературы Удаленное электропитание оптических сетей, сетевых элементов связи и иного электрооборудования ОАО "РЖД" на основе технологии POF
- Патент РФ 2551392. Волоконно-оптический кабель для передачи энергии лазерного излучения высокой мощности на большое расстояние. No 2011138270/28, заявл. 17.02.2010, опубл. 27.03.2013. Бюл. No 9.
- Терехов А.Н. Анализ вероятности обеспечения удаленного электропитания оптических сетевых терминалов через оптоволоконный кабель // T_Comm. 2014. No 12. С. 95-97.
- Белоногов А.С. Электрические основы связи на железнодорожном транспорте. Самара: Изд. СамГУПС, 2012. С. 13-19.
- Kaiser W., Maier M. Laser Handbook. Noth-Holland, Amsterdam. Рart. E2. 1972. Vol. 2.
- Crystal Fiber A/S (February 28th, 2006). White Paper, Towards 100 kW fiber laser system scaling up power in fiber lasers for beam combining. Р. 14.
- Muto S., Tei K., Fujioka T. Laser cutting for thick concrete by multi-pass techniques // Chinese Optics Letters. 2007. Vol. 5. P. 39-41
- Патент РФ 2522016. Способ и система для проходки ствола скважины с использованием лазера большой мощности. No 2011110388/03, заявл. 2009.08.19, опубл. 2014.07.10. Бюл. No 19
- Скляров О.К. Современные волоконно-оптические системы передачи, аппаратура и элементы. М.: ООО "Солон Р", 1999. C. 103-107.
- Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000. C. 298-299.
- Ruffin A.B. Stimulated Brillouin scattering: an overview of measurements, system impairments, and applications // Technical Digest: Symposium on Optical Fiber Measurements, Boulder, CO, USA, 2004. P. 23-28.
