Введение к работе
Актуальность выбранного направления исследования. Основной тенденцией развития современных систем управления в системах связи является широкое применение оптоволоконных каналов для передачи информации с использованием световой энергии.
В настоящее время находят решение многие проблемы, связанные с созданием средств приема и передачи информации по световодным каналам. В частности, разработаны эффективные источники световой энергии, созданы оптоволоконные устоиства для ее передачи на расстояние, существуют высокотехнологичные преобразователи свет-электрический сигнал и т.д. Анализ применяемых в настоящее время средств приема и передачи световой энергии по оптоволоконным каналам показывает, что одной из сложных проблем в этой области является отсутствие надежных устройств для переключения каналов. Это связано с особенностями оптоволоконных устройств и возможности управления световыми потоками.
По этой причине создание простых и надежных оптических переключателей является актуальной задачей, решение которой способно повлиять на расширение областей применения оптоволоконной электроники в технике Связи.
Целью диссертационной работы является исследование и разработка методов энергетического согласования световодных волокон пьезоэлектрических переключателей каналов и создание эффективных способов компенсации гистеризиса в пьезоэлектрических элементах.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
создать математические модели согласованных оптических волокон;
разработать алгоритмические и аппаратурные способы компенсации гистерезиса в пьезоэлектрических переключателях оптических каналов.
Методы исследования. При создании математических моделей согласования световодных волокон были использованы элементы теорий дифракции и поля. Моделирование базировалось на операторных методах и применении функций Гаусса и Грина.
Математическая модель биморфного пьезоэлемента с учетом гистерезиса строилась на использовании функции Прейсажа.
Реализация результатов и практическая ценность работы. Предложены методики расчета оптоволоконной пары переключателя и даны рекомендации для их применения. Разработан датчик нулевого положения для компенсации гистерезиса пьезоэлемента. Предложен переключатель с волоконно-оптической обратной связью и с регистрацией изменений емкости пьезокерамического элемента. Разработанные пьезоэлектрические переключатели были применены в Бакинском производственном обьединении телефонной связи.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на республиканской конференции, проведенной в г. Баку. По результатам выполненных исследований опубликованы 10 научных работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и списка литературы. Работа содержит 147 страниц машинописного текста, в том числе 107 страниц основного машинописного текста, 40 страниц с рисунками.
Научную новизну работы составляют:
математические модели согласованных световодных волокон;
аппартурно-алгоритмический метод коррекции гистерезиса в пьезоэлектрических переключателях;
- табличный метод компенсации гистерезиса биморфного
пьезоэлектрического преобразователя, применяемого в оптических
переключателях систем связи;
- аналитические методы описания гистерезисной характеристики
и компенсации гистерезиса переключателя;
акустический способ компенсации гистерезиса пьезоэлектрических переключателей. Выносимые на зашиту положения.
1. Эффективность согласования световодных волокон в
пьезоэлектрических переключателях.
-
Математические модели согласования световодных волокон.
-
Аппаратурно-алгоритмические методы коррекции гистерезиса в пьезоэлектрических переключателях оптических каналов.
-
Аналитические методы описания гистерезисной характеристики пьезоэлемента и компенсации гистерезиса.
5. Акустический способ компенсации гистерезиса пьезоэлектрических переключателей в системах связи.
