Введение к работе
Актуальность работы. Элементы и системы управления на основе оптического волокна (ОВ) широко применяются в современной связи, приборостроении, медицинской технике. Такие свойства ОВ, как высокая широкополосность, возможность передачи больших'объемов информации, невосприимчивость к электромагнитным помехам, малая материалоемкость, малые массогабаритные характеристики и т.п.,'позволили им успешно конкурировать и заменять традиционные металлические линии связи систем управления(СУ). Причем, этот процесс сопровождается существенным повышением требований к качественным характеристикам ОВ.
Существенной чертой является использование СУ на объектах, территориально расположенных на больших расстояниях друг от друга, например, крупные промышленные и энергетические комплексы, системы управления космическими летательными аппаратами и т. д. Для связи между отдельными устройствами в таких Системах применяются средства телемеханики, которые совместно с устройствами управления и управляемыми объектами образуют телеавтоматические системы.
Поскольку процесс передачи 'данных в СУ очень важен требуется разработать совершенную среду Передачи данных и' исследовать ее характеристики для дальнейшего усовершенствования систем управления на основе ОВ. Поэтому диссертационная работа, ''посвященная разработке специальных типов ОВ для систем управления, является актуальной.
Целью работы является исследование и разработка технологии производства специальных типов оптических волокон для систем управления.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе последовательно решаются следующие задачи:
Исследование и классификация оптических волокон для систем управления;
Анализ характеристик оптических волокон, обеспечивающих высокое качество передачи данных в СУ; ' : ' ,
Разработка методики оценки качества волокон на основе Газоразрядной
ВИЗуаЛИЗаЦИИ (ГРВ); .,.;,;,.:; - >; і, ' М:/<:.
4. Разработка математической модели взаимосвязи /температуры,- скорости
вытягивания и натяжения в процессе изготовления,волокна,-позволяющей
оптимизировать технологические режимы производства волокон.
Методы исследования. Методы исследования базируются на использовании теорией методов систем управления, теории информации. В работе использованы, современные математические и инструментальные методы исследования.
В области теоретических исследований были использованы представления механики сплошных сред, теории прочности Гриффитса.
Разработка математических моделей процессов получения ОВ проводилась путем согласования экспериментальных исследований и теоретических расчетов.
Научная новизна работы:
Разработаны основы технологии производства ОВ, отвечающих повышенным требованиям к СУ;
Разработана методика исследования характеристик ОВ, позволяющая обеспечить высокое качество ОВ для СУ;
Разработана оригинальная методика оценки качества ОВ на основе метода ГРВ и проведено их исследование;
Впервые разработана математическая модель взаимосвязи температуры, скорости вытяжки и натяжения в процессе вытягивания волокна, позволяющая оптимизировать технологию производства волокон.
Основные результаты, выносимые на защиту:
Технология производства ОВ, отвечающих требованиям, предъявляемым к среде передачи данных.
Методика оценки качества ОВ на основе метода ГРВ.
Математическая модель взаимосвязи температуры, скорости вытягивания и натяжения в процессе вытягивания ОВ.
Практическая ценность работы:
Разработанная математическая модель взаимосвязи температуры, скорости вытягивания и натяжения позволяет оптимизировать режимы вытягивания ОВ;
Разработанный метод контроля ОВ на основе ГРВ позволит в дальнейшем существенно упростить контроль ОВ.
Результаты работы использованы в учебном процессе и при подготовке учебных и методических пособий для студентов.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались в 2002-2007 гг. на 7 Международных, Всероссийских и региональных конференциях, школах и семинарах, в том числе: на девятой всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика -2002», I конференции молодых учёных университета, II конференции Молодых учёных университета, Ш Межвузовской конференции молодых учёных, Международном оптическом конгрессе «Оптика XXI век». «Прикладная оптика - 2006», конференции политехнического симпозиума 2006 года, XXXVI научной и учебно-методической конференции профессорско-
преподавательского и научного состава. Полное содержание диссертации обсуждалось ' на расширенном заседании кафедры «Проектирование компьютерных систем» СПбТУ ИТМО.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ. Список работ приведен в конце автореферата.
Практическая значимость и реализация результатов,\ работы.
Результата диссертационной работы использованы В;фГУТІ НИТИОМ ВНЦ ТОЙ им." С.Й. Вавилова", г. Санкт-Петербурга, в учебном процессе СПбГУ ИТМО на кафедре проектирования компьютерных систем, -,-,.,.
Основные результаты работы нашли свое отражение в конкурсных работах и следующих грантах администрации Санкт-Петербурга Министерства образования Российской Федераций: «Выявление дефектов волоконно-оптических линий связи и оценка накопленного и поверхностного, заряда в полупроводниковых приборах методом газоразрядной визуализации», «Дефектоскопия волоконно-оптических линий связи ' и элементов полупроводниковых приборов методом газоразрядной визуализации» и «Контроль качества волоконно-оптических линий связи».
Результаты работы использованы в 3-х НИР, выполненных в СПбТУ ИТМО. Практическая значимость результатов диссертационной работы подтверждена соответствующими документами об использовании.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав и заключения. Материалы изложены на 184 страницах, включая 64 рисунка, 12 таблиц. Список литературы составляет 85 наименований.
Благодарности. Выражается глубокая и искренняя благодарность доктору технических наук, профессору Кондратьеву Юрию Николаевичу за огромную помощь в работе, лекции, советы и рекомендации.
