Представьте себе небольшую комнатку, в которой находится серверная. Там много разных кабелей и проводов, необходимых для подключения к интернету. Специалисту несложно в них разобраться и идентифицировать каждый кабель, хотя на это ему требуется некоторое время. А теперь вообразите огромный центр обработки данных (ЦОД) какой-нибудь крупной телекоммуникационной компании, который занимает целое здание в несколько этажей. Там уже километры линий, в которых черт ногу сломит. И каждый из кабелей в этих узлах при эксплуатации также нужно идентифицировать, то есть, определить его назначение, месторасположение и конечные точки.
Сила вибрации
Современные способы определения кабелей, типа «биркования» (клеят цветные бумажки), медленные и не решают проблему детекции полностью, ведь в центре кабелей нет маркировки. Сейчас инженеры идентифицируют их просто методом перебора, что очень долго и неудобно.
Студент-магистрант факультета «Оптические и квантовые коммуникации» ПГУТИ Даниил Сосунов под руководством своего научного руководителя, заведующего кафедрой «Линии связи и измерения в технике связи» Михаила Дашкова взялись решить эту насущную проблему. Так и было разработано устройство для идентификации диэлектрического оптического кабеля в условиях групповой прокладки.
Для этого молодой ученый исследовал чувствительность оптического волокна в огнестойких кабельных линиях к вибрационному воздействию. Он установил, что оптоволокно активно реагирует на звук, и если эта реакция выдается в виде излучения, то можно легко идентифицировать кабель.
Прототип разработки Даниила готов и уже успешно прошел первые испытания. Эксперименты с устройством продолжатся в дата-центрах.
Чудо в коробочке
Такое сложное взаимодействие в оптоволокнах происходит при помощи двух приспособлений. Собственно разработка ученого и выглядит как комплект из двух предметов – акустическое вибрационное устройство и небольшая пластиковая коробочка (ее рабочее название – опрос), в которой происходит сразу несколько важных процессов.
Внутри емкости находится интерферометр, фотоприемное устройство, которое принимает звуковой сигнал, и лазерный излучатель. Последний светит постоянно, и его свет модулируется, то есть изменяется акустическим сигналом. Специалист расшифровывает сигнал фотоприемного устройства, на который падает измененный свет.
В результате вибрационного воздействия на оптический кабель в оптоволокне наблюдается изменение оптической длины пути из-за изменений геометрии волокна и изменения показателя преломления из-за фотоупругого эффекта.
Фотоприемник и лазер сделаны из полупроводниковых материалов. Интерферометр выполнен из кварца.
Сложные физические процессы, конечно, нельзя наблюдать воочию. А внешне процедура выглядит так – на оконечном устройстве волоконно-оптической сети размещается коробочка, которая подключается к оптоволокну тестируемого кабеля. В том месте, где необходимо провести идентификацию кабеля, при помощи устройства воздействия на кабель подается звук.
Наука как мир безграничных возможностей
Сейчас все силы Даниил Сосунов отдает своему детищу, успевая попутно учиться и работать. Он обожает физику, смотрит на мир с точки зрения физических явлений и очень рад, что эпоха простых наблюдений давно в прошлом. Сегодня технические средства позволяют проводить точные эксперименты любой сложности и добиваться фантастических результатов.
«Современная наука позволяет решать различные технические проблемы с другого ракурса. Раньше ученые могли просто безучастно наблюдать за какими-то вещами и явлениями, и им оставалось лишь делать выводы. А сегодня мы уже действуем сами, контролируем. Мы все взяли в свои руки. У молодых ученых появился доступ к современным технологиям, это в корне перевернуло научный мир, в котором у меня есть возможность что-то изобретать без преград», - рассказывает Даниил Сосунов.
