ИННОВАЦИИ: Свет усилит свет
Избавиться от напичканных электроникой громоздких будок, стоящих вдоль линий волоконно-оптической связи, удастся благодаря работе ученых из Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе. Речь идет о прямых усилителях света в оптическом волокне, построенных на гетеролазерах.
Лазерный луч, многократно отражаясь внутри оптоволокна, потихоньку затухает. Причин тому несколько, а результат один: если по дороге от передающего устройства до приемного не поставить усилители, до цели сигнал не дойдет. Их ставят через каждые 100 км. До сих пор, если речь не идет о трансатлантических и подобных линиях, это были так называемые электронно-оптические преобразователи. Т. е. каждые 100 км оптический сигнал оцифровывают, усиливают, затем опять преобразуют в свет и передают дальше. Каждый такой передаточный пункт - это будка размером с трансформаторную, плотно заставленная сложным и дорогим оборудованием.
Новые лазеры позволяют поставить вместо нее небольшую бочку, в которой окажется намного меньше приборов. Главная идея - заменить электронно-оптические усилители на оптические, т. е. избежать преобразования света в электричество и обратно. Именно с этой задачей и справляются созданные российскими физиками лазеры на гетероструктурах. В их основе - кристаллы сложного строения.
"Самое интересное, что нам удалось сделать, - это выяснить, образно говоря, за какие веревочки надо дергать, чтобы лазеры получались с характеристиками, нужными для волоконно-оптических линий связи. Важнейшим параметром оказался показатель преломления разных участков кристалла - точнее, соотношение этих показателей, - говорит руководитель проекта кандидат физико-математических наук Юрий Ильин. - Добиться необходимых величин - все равно что пройти между Сциллой и Харибдой. Если эта разница будет слишком мала, лазер не достигнет необходимой мощности излучения, а если слишком велика - станет работать нестабильно".
Проект, который профинансировали РФФИ и Фонд содействия МП НТС, завершился созданием мощных, стабильных гетеролазеров, которые генерируют пучок света с заданной длиной волны, причем достаточно узкий для того, чтобы большая его часть попадала точно в торец световода.