Пермские физики решили проблемы с навигацией и отключением интернета при значительных перепадах температуры

Ученые Пермского университета под руководством доцента кафедры физики твердого тела ПГНИУ Романа Пономарева нашли способ, который позволит сохранять работоспособность волоконно-оптических гироскопов на основе интегрально-оптических схем при значительных перепадах температур. Ученые выяснили на практике, при каких именно условиях интегрально-оптические схемы перестают работать, и предложили алгоритм решения проблемы. Исследование опубликовано в журнале Applied Sciences.

«Теоретически было известно, что интегрально-оптические схемы при определенных условиях перестают работать: световоды в них как бы выключаются, перестают удерживать в себе свет. Но ранее на практике это не наблюдалось. Проведенный эксперимент позволил нам определить диапазон температур, при которых это происходит, а также предложить метод борьбы с выводом из строя приборов, в основе которых лежат волоконно-оптические гироскопы», – рассказал Роман Пономарев.

Действие пироэлектрического эффекта на заряды, окружающие волновод

По словам ученых, исследования в этой области важны для навигационных систем, волоконно-оптических линий связи и других устройств, использующих интегрально-оптические схемы.

«При резкой смене температуры с -60 °С до +40 °С возникает пироэлектрический эффект, который приводит интегрально-оптические схемы в нерабочее состояние. В результате отключается навигация и прерывается интернет-соединение. Это может продолжаться в течение часа или двух, после чего работа системы восстанавливается без внешнего влияния», – продолжил Роман Пономарев.

Устройство волоконно-оптического волновода

Для исключения сбоев в работе ученые ПГНИУ предлагает замкнуть грани кристалла, например, с помощью электропроводной пасты с содержанием графита для предотвращения пироэлектрического эффекта. Кроме решения возможных проблем с навигационными системами, предполагается использовать метод в работе волоконно-оптических линий связи в северных широтах и горных районах России. Предложенная методика помогает сохранить работоспособность приборов при перепаде температур в диапазоне от -60 до +140 °С.

«Волоконные системы передачи данных, находящиеся в отапливаемых помещениях, в холодное время года могут отключаться. При неисправности системы обогрева или включении оборудования, которое хранилось при низкой температуре, интегрально-оптическая схема может на некоторое время перестать работать. Наш метод позволит избежать такого рода неприятности», – закончил Роман Пономарев.

Пресс-служба