Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Информационная защищенность волоконно-оптических линий связи»

cool_lady 1025 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 41 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 28.02.2021
Целью данной работы является изучение и ознакомление с техническими характеристиками и особенностями информационной безопасности в волоконно-оптических линиях связи. Волоконно-оптические линии связи - это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно". Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Основания так считать вытекают из ряда особенностей, присущих оптическим волноводам. Для предотвращения потери информации разрабатываются различные механизмы её защиты, которые используются на всех этапах работы с ней. Защищать от повреждений и внешних воздействий надо и устройства, на которых хранится секретная и важная информация, и каналы связи. Повреждения могут быть вызваны поломкой оборудования или канала связи, подделкой или разглашением секретной информации. Внешние воздействия возникают как в результате стихийных бедствий, так и в результате сбоев оборудования или кражи. Во избежание этого, линии связи необходимо защищать от несанкционированного доступа (НСД).
Введение

В настоящее время самым современным, быстрым и помехозащищенным видом связи является связь, где в качестве переносчика информационного сигнала используется волоконно-оптический кабель. Благодаря своим пропускным способностям, возможности использовать высокую несущую частоту, а также большим возможностям мультиплексирования, работа ВОЛС на порядки превосходят возможности пропускной способности других систем связи и измеряются терабитами в секунду, то есть имеют огромную скорость передачи данных. В последнее время можно встретить оптическое волокно не только в больших магистральных линиях передачи, но и в локальной компьютерной сети, расположенной в пределах одного здания или кампуса, а также при организации «последней мили». Долгое время считалось, что по причине отсутствия излучения организовать несанкционированный доступ (НСД) в оптическом кабеле вообще не представляется возможным. Но позже, после проведения некоторых исследований, стало ясно, что съем информации в ВОЛС возможен, хотя и более трудно осуществим технически, нежели в случае с медным кабелем. Одна из сложностей состоит в том, что злоумышленник, осуществляющий съем информации с оптического кабеля, может сделать это, только имея физический доступ к кабелю. Тогда он может каким-либо способом отвести часть оптической мощности из световода, а затем направить ее в свое приемное устройство. Тут встречается вторая сложность: величины оптической мощности, которую обычно удается отвести, очень малы. Они могут составлять 0.01-0.1% от мощности сигнала. Чтобы из отведенного сигнала извлечь затем полезную информацию, злоумышленник вынужден применять приемные устройства и фотодетекторы особой конструкции. Поскольку доступ к информации возможен, для пользователя линии могут представлять интерес меры по выявлению и пресечению несанкционированного подключения. Аппаратура контроля НСД, устанавливаемая для этого на приемной стороне линии, производит слежение за уровнем принимаемого сигнала. Если она выявляет его уменьшение, то это может являться признаком нелегального подключения: ведь злоумышленник отбирает мощность из линии. Поскольку отбираемая мощность мала, то обнаружить подключение достаточно сложно. Вот еще одна причина, почему злоумышленник не может отвести большие объемы мощности: достоверность перехваченной информации это бы повысило, но на приемной стороне это вызвало бы большое падение мощности, и для аппаратуры контроля такое подключение было бы проще обнаружить. Таким образом, чтобы обезопасить пользователей от утечки информации был принят закон на территории РФ "О связи" от 7 июля 2003 года провайдеры связи должны обеспечивать соблюдение неразглашение тайны связи и защиту личных файлов, а также сооружений связи от незапланированного или незаконного доступа к ним . Незаконный доступ к личным данным связи и передаваемой по ним информации влечет за собой административную, гражданско-правовую, дисциплинарную или уголовную ответственность в соответствии с законодательством РФ [1].
Содержание

Введение 4 Глава 1. Особенности оптических систем связи 6 ВОЛС 6 Глава 2. Методы физического съема информации с оптического волокна 9 Методы физического съема информации 9 Способы несанкционированного доступа 10 Глава 3. Формирование каналов утечки информации 18 Формирование каналов утечки при изменении формы ОВ 18 Формирование каналов утечки внешним воздействием, вызывающим изменение отношения показателей преломления 21 Формирование канала утечки методом оптического туннелирования 25 Глава 3. Методы обнаружения НСД в оптических волокнах 27 Метод светопропускания 27 Метод обратного рассеивания 28 Глава 4. Методы защиты от НСД в волоконно-оптических ЛС 32 Требования к системам телекоммуникаций 32 Защита от подключений 33 Заключение 40 Список использованной литературы 41
Список литературы

1. Федеральный закон "О связи" от 7 июля 2003 года N 126-ФЗ: Федеральный закон "Об информации, информационных технологиях и о защите информации" от 27 июля 2006 года N 149-ФЗ 2. https://studopedia.su 3. Указ Президента РФ от 05.12.2016 N 646 «Об утверждении Доктрины информационной безопасности России» 4. Яковлев В.А, Комашинский В.В. Оптимизация параметров системы контроля несанкционированного доступа к защищенным волоконно-оптическим линиям связи. «Проблемы информа-ционной безопасности», 1999, №2, с. 93 5. Яковлев В.А, Комашинский В.В. Исследование способа маскирования сигналов в волоконно-оптических линиях связи. «Проблемы информационной безопасности», 2001, №2, с. 27 6. Яковлев В.А. Защита информации на основе кодового зашумления. Часть 1. Теория кодового зашумления. СПб, ВАС, 1993. 7. Яковлев В.А., Коржик В.И. Защита информации от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок на основе способа кодового зашумления. «Информатика и связь», 1993, вып. 1-2. 8. Фокин В.Г. Современные оптические системы передачи информации. Монография. - Новосибирск: СибГУТИ, 2004. - 207 с. 9. Мальке Г., Гессинг П. Волоконно-оптические кабели. Планирование систем. Siemens Aktiengesellscaft. Перевод с англ. – Novosibirsk, 1997г. – 228с. 10. http://siblec.ru 11. Новиков С.Н. Защита информации в сетях связи с гарантированным качеством обслуживания / Учебное пособие. - Новосибирск: 2008.- 163 с.: ил. 12. M.Z IQBAL, H FATHALLAH, N BELHADJ. 2011. Optical Fiber Tapping: Methods and Precautions. High Capacity Optical Networks and Enabling Technologies (HONET). 13. http://www.tehencom.com 14. ОСТ 45.104-97. Стыки оптические систем передачи синхронной цифровой иерархии. Классификация и основные параметры. 15. Семенов А.С., Смирнов В.Л., Шмалько А.В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации – М.: Радио и связь, 1990г. – 224с. 16. https://evileg.com 17. Бандур Н.С., Горлов Н.И., Шайгараева Т.Н. Труды Международной научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства – основа реализации Плана нации» (Сагиновские чтения № 10), 14-15 июня 2018г. часть 2, Караганда, КарГТУ, 2018 – с. 179-180. 18. Мехтиев А.Д., Алькина А.Д., Нешина Е.Г., Шайгараева Т.Н. NAUKA I INOWACJA-2016 (15 июля 2016г.) XII Международная научно-практическая конференция, Volume 9. Techniczne nauki. Budownictwo i architektura. Wspolczesne informacyjne technologie. Fizyka: Przemysl. Nauka i studia – 32-36 str 19. Шайгараева Т.Н., Горлов Н.И. Инновационные, информационные и коммуникационные технологии. Сборник трудов XIV Международной научнопрактической конференции (1-10 октября 2017 г.), г. Сочи, Россия,– с. 192-194.
Отрывок из работы

Глава 1. Особенности оптических систем связи ВОЛС Волоконно-оптические линии связи – вид связи, в котором оптические диэлектрические волноводы или «оптическое волокно» используется для передачи информации. Этот способ передачи данных в последнее время является наиболее перспективным и развивающимся. Он практически не имеет конкурентов в области передачи большого объема информации с высокой долей надежности работы. Это можно объяснить тем фактом, что волоконно-оптические линии связи (далее ВОЛС) имеют большую пропускную способность, помехозащищенность, а также длину регенерационного участка. Бытуют мнения, что волоконно-оптические линии связи обладают повышенной скрытностью, в следствие наличия особой технологии распространения электромагнитной энергии в оптическом волокне. Это возникает потому, что оптическое излучение, которое и является носителем всей информации, распространяется по принципам полного внутреннего отражения внутри оптического волокна, в то время как электромагнитное излучение, наоборот, затухает вне ОВ. Понятие волоконно-оптические линии связи не ограничивается только кабельной линией, в оно подразумевает под собой приемники, передатчики оптического сигнала, оптический тракт, регенераторы и т.д. Именно поэтому волоконно-оптические линии связи можно разделить на локальные и разделенные сектора. Первые содержат в себе модуляторы, оптические приемо-передатчики, регенераторы. Благодаря их локальному расположению, эти устройства наиболее защищены от несанкционированного съема информации. Основным отличием от других сред передачи информации является то, что на различных участках оптического тракта для реализации каналов утечки необходим непосредственный доступ к оптическому волокну и применение специальных мер по отводу части излучения из него или перерегистрации прохождения излучения. Таблица 1 Основные преимущества и недостатки волоконно-оптических линий связи Преимущества волоконной оптики Недостатки волоконной оптики Широкополосность ВОЛС оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей (F0 = 1014 Гц). Это означает, что по ВОЛС можно передавать информацию со скоростью порядка 1012 бит/с. Относительно высокая стоимость активных элементов ВОЛС, преобразующих электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы. Очень малое затухание ВОЛС светового сигнала в волокне, что позволяет строить ВОЛС длиной до 100 км и более без регенерации сигналов. Относительно высокая стоимость сварки оптических волокон – для этого требуется прецизионное, а потому дорогое, технологическое оборудование. Как следствие, при обрыве оптического кабеля затраты на восстановление ВОЛС выше, чем при работе с медными кабелями. Устойчивость ВОЛС к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем, электрического оборудования (линии электропередачи, электродвигательные установки и т. д.) и погодных условий. Высокая защищенность ВОЛС от несанкционированного доступа – информацию, передающуюся по волоконно-оптическим линиям связи, практически нельзя перехватить неразрушающим способом. Электробезопасность ВОЛС Из-за отсутствия искрообразования оптическое волокно повышает взрыво - и пожаробезопасность сети, что особенно актуально на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска. Невысокая стоимость ВОЛС – волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие от меди. Долговечность ВОЛС – срок службы составляет не менее 25 лет. Волоконно-оптические линии связи все чаще находят применение для передачи информации в следствие того, что преимущества от из использования гораздо значительнее, чем недостатки. Основные электронные компоненты системы оптической связи изображены на таблице 2. Таблица 2 Электронные компоненты системы оптической связи Электрический сигнал Оптический интерфейс Электрический сигнал транcивер => E/0 Х---х---х---х---Х Х-оптический соединитель --- - синтетический кабель х - места сварки Трансивер 0/E => ? Глава 2. Методы физического съема информации с оптического волокна Методы физического съема информации При защите информации в ВОСП можно выделить несколько «рубежей обороны»: • защита информации от расшифровки; • защита оптического сигнала от физического снятия. В первом случае используются как криптографические методы, так и защита оптического сигнала от дешифровки на физическом уровне (когерентные, поляризационные или спектральные методы передачи информации в ВОСП). Достоинства криптографических методов известны, более того: такие методы широко применяются и в волоконно-оптических линиях связи. Однако их использование связано в первую очередь с распределением ключей и их периодическим обновлением. Думается, что такой подход может создать неоправданные трудности, особенно если отправитель и получатель расположены не слишком далеко территориально. К тому же нельзя гарантировать возможного перехвата ключей. Эти методы фактически не защищают информацию от снятия, а затрудняют ее расшифровку, снижая важность перехваченных данных из-за значительных временных или финансовых затрат на расшифровку. Эти методы не являются чем-то принципиально новым, более того, они известны и с успехом уже долгое время применяются на традиционных линиях связи. Во втором случае происходит защита оптического сигнала от снятия либо путем затруднения его отвода с волоконных световодов оптического тракта, либо путем фиксации попыток отвода и пресечения этих попыток. Так как излучение с оптического волокна в радиодиапазоне отсутствует, то осуществить съем информации можно только путем непосредственного физического доступа к кабелю с целью отвода от него части передаваемой оптической мощности. Поскольку отвод мощности кабеля можно организовать разными методами, то и способов осуществления НСД существует несколько. Способы несанкционированного доступа Существует три способа осуществления НСД: 1) Разрывный способ. При этом способе аппаратура злоумышленника, отводящая мощность с волокна (приемник перехвата), внедряется намеренно созданный разрыв оптического кабеля, с которого осуществляется съем информации. 2) Безразрывный без принудительного отвода мощности. В этом способе для съема сигнала используется излучение, возникающее естественным образом в результате рассеяния света на муфтах, соединителях, устройствах ввода и вывода оптической мощности, самом оптическом волокне. 3) Безразрывный с принудительным отводом мощности. Путем какого-либо воздействия на волоконный световод пытаются добиться изменения его оптических свойств, что и приводит к выводу части излучения из световода. Рассмотрим эти варианты НСД и сравним их между собой. Разрывный способ. Для осуществления съема оптической мощности волоконно-оптический кабель, являющийся объектом «нападения», подвергается разрыву. Затем с помощью сварки его концы соединяются с волоконно-оптическим разветвителем, который таким образом оказывается включенным в разрыв. Оптическая мощность перехваченного сигнала снимается через отводящее волокно разветвителя (рисунок 1), а остальная часть мощности благополучно поступает дальше в линию и, далее, на приемный оптический модуль легального приемника. Хотя этот способ и позволяет эффективно осуществлять НСД, реализация его на практике сопряжена с рядом трудностей. Работы по разрыву волокна и сварке его концов с разветвителем очень сложно выполнить в короткий срок. Да и сам факт разрыва кабеля не пройдет незамеченным. Рисунок 1. Схема оптического ответвителя 1 – сварные конструкции; 2 – одно из волокон кабеля Правда, злоумышленник может попытаться выполнить разрыв кабеля на отключенной линии, спровоцировав ее отключение заранее, например, путем создания второго разрыва, который выглядел бы как неисправность линии. Однако эти меры тоже малоэффективны и вряд ли принесут желаемый результат, так как методы для обнаружения и противодействия данному способу НСД разработаны уже давно и действуют эффективно. Высокий уровень защиты можно получить, используя специализированный оптический кабель, который спроектирован так, что резко усложняет технологию съема данных с волокон и позволяет фиксировать внешние воздействия на них (например, за счет изменения защитного электромагнитного поля или давления специального газа, закачанного в такой кабель. Хорошие (а часто и лучшие) результаты дает рефлектометрический анализ линии. Этот метод основан на том факте, что любое вмешательство в оптический кабель, появление в нем новых сварных соединений, вставок, и т. д., вызывает неоднородности. Для их выявления в ВОСП на передающем конце к кабелю посредством оптического разветвителя подключается аппаратура оптической рефлектометрии. Контроль состояния волоконно-оптического тракта позволяет при этом выявлять появившиеся неоднородности, анализ которых позволяет фиксировать НСД, вызвавший эту неоднородность. При этом сигнал тревоги «НСД» вырабатывается в блоке передающей аппаратуры и снимается проблема передачи этого сигнала для управления ВОСП. Важнейшим преимуществом является возможность определения координаты места предполагаемого НСД. В настоящее время наиболее развит метод импульсной рефлектометрии (OTDR). Основным преимуществом системы контроля на основе метода импульсной рефлектометрии является высокая степень технической проработки (серийно выпускаются приборы). Выпускаемые оптические рефлектометры имеют динамический диапазон измерения до 41,5 дБ и разрешение до 0,001 дБ (AQ7250). В состав рефлектометров, кроме источника зондирующего сигнала малой длительности, фотоприемника и разветвителя, входит блок обработки, обеспечивающий широкие функциональные возможности приборов (получение, обработку, запись, хранение и анализ рефлектограмм). Таким образом, НСД, выполненный таким способом, может быть обнаружен и проконтролирован достаточно легко. Методы, позволяющие обнаружить такой НСД, известны и эффективны. Вероятность применения этого способа при реальном акте НСД мала. Безразрывный без принудительного отвода мощности. В волоконно-оптическом тракте любой ВОЛС, кроме оптического кабеля, существуют также различные муфты, соединители, устройства ввода оптической мощности. Все эти устройства вносят в линию дополнительные потери. Оптическая мощность, теряемая на них, частично излучается с них в окружающую среду. Мощность этих вытекающих мод излучения и пытается использовать злоумышленник для осуществления НСД, применяя различные системы сбора этой мощности, чаще всего линзовые. Ясно, что приемник перехвата в этом случае должен быть расположен в непосредственной близости от места возникновения излучения, а для того, чтобы собранного излучения хватило для работы приемника перехвата, его надо собирать с некоторого протяженного участка линии. Большое достоинство этого способа в том, что за счет использования излучения, которое существует независимо от того, есть НСД или нет, его практически невозможно проконтролировать системами мониторинга состояния линии. Можно сказать, что данный способ позволяет организовать режим «прозрачности» НСД, когда ВОСП «не замечает» отбор оптического сигнала. Рефлектометрические системы не покажут каких-либо изменений и неоднородностей в волоконно-оптическом тракте, потому что их нет, а системы на основе анализа уровня принимаемой мощности не обнаружат дополнительных потерь. Однако, несмотря на это, данный способ НСД совсем не является «грозой» современных ВОЛС и вряд ли станет ей. Эффективно и довольно просто бороться против съема информации позволяют другие методы. Число участков возникновения вытекающего излучения известно и ограничено, а расположение на трассе постоянно. Это позволяет организовать около них охрану и наблюдение, либо применять какие-либо организационно-технические меры. Соединительные устройства и сами волоконные световоды постоянно совершенствуются. Снижаются потери в самом волокне, следовательно, уменьшается мощность рассеиваемого излучения. Мощности, которая теряется в каких-либо локальных точках, уже оказывается недостаточно для работы приемника НСД, и приходится организовывать ее сбор с довольно протяженного участка кабеля. Для самых современных кабелей с коэффициентом затухания а=0,2-0,3 дБ/км расчетная длина такого участка достигает сотен и более метров. Поэтому организация НСД этим способом также маловероятна, поскольку меры противодействия для этого случая хорошо известны и отработаны. Безразрывный с принудительным отводом мощности. Если той мощности, которая излучается с волокна на каком-либо локальном участке, оказывается недостаточно для организации НСД, то надо сделать так, чтобы мощности на этом участке излучалось больше. Чтобы осуществить отвод оптического информационного сигнала с кабеля на каком-либо участке, используется локальное воздействие на его волоконные световоды. При таком воздействии изменяются их оптические свойства, что и приводит к «вытеканию» сигнала. Методов воздействия на волокно можно перечислить несколько: • изгиб волокна; • изменение диаметра волокна (например, путем давления); • микроизгибы волокна; • акустическое воздействие на волокно; • воздействие химическими реактивами. Из этих методов наиболее интересным является метод изгиба волокна, потому что он, в отличие от остальных, позволяет организовать направленный вывод излучения. При изменении диаметра световода, а также акустическом или химическом воздействии вышедшее излучение распространяется по многим направлениям и труднее поддается сбору. В случае же изгиба вышедшее излучение распространяется вдоль одного направления, поэтому оно может быть собрано при помощи различных линзовых систем. Вот почему изгиб волокна является популярным вариантом при осуществлении НСД. Достоинством этого метода является его высокая эффективность. Ведь изменяя радиус изгиба волокна, злоумышленник может добиться снятия таких величин оптической мощности, которой ему будет вполне достаточно для перехвата информации. Однако «прозрачным» этот метод не является. Поскольку мощность отводится принудительно, то подключение вызовет снижение уровня мощности на приемной стороне линии. Поэтому основным методом обнаружения этого способа НСД является контроль над уровнем мощности на приемной стороне. Если устройство контроля обнаруживает ее снижение, то оно делает вывод о наличии НСД к линии. Но злоумышленник, выполняющий НСД, со своей стороны попытается противодействовать обнаружению. С этой целью он будет стараться снимать с линии как можно меньшие величины мощности, но в то же время такие, которых хватит для перехвата и расшифровки информации. Используя самые чувствительные приемники, он доводит уровни отобранной мощности до величин, соизмеримых с величинами естественных случайных потерь. В таких условиях вынести правильное решение о наличии НСД становится затруднительно. Ведь система может ошибиться, приняв случайные флуктуации мощности в канале за признак НСД. Либо, наоборот, «не заметив» настоящего НСД ввиду микроскопических уровней отводимой мощности. Итак, данная система контроля хотя и позволяет обнаружить факт НСД, но очень эффективных средством не является. Поэтому можно ожидать, что для осуществления НСД злоумышленник выберет именно этот способ, предполагающий изгиб волокна для отвода мощности. Разработка эффективных методов и систем обнаружения НСД для этого случая является актуальной научно-технической проблемой. И все же система контроля, действующая по описанному выше принципу, позволяет бороться с НСД. Очевидно, что ее эффективность будет зависеть от ряда параметров, таких, как величина отводимой мощности, чувствительность фотоприемников, и, если попробовать их проанализировать, то на основании такого анализа работу системы можно попытаться оптимизировать, сведя к минимуму ее ложные срабатывания. Некоторые работы, посвященные частичному исследованию проблемы, проводились и ранее. Теоретическому анализу вышеописанного варианта системы контроля посвящена работа [4]. В ней ее авторы В.А. Яковлев и В.В. Комашинский исследуют, как будет зависеть эффективность обнаружения НСД от уровня отводимой мощности и приводят численные соотношения для этих оценок. В своих расчетах авторы опираются на фундаментальные исследования Персоника, Гальярди и Карпа. Анализ проведен для линий со скоростями передачи в 2-8 Мбит/с, что уже не отражает современного состояния волоконно-оптических систем передачи. Основная идея повышения эффективности данного метода контроля состоит в том, чтобы постараться принять такие меры, которые заставили бы нарушителя увеличить уровни отводимой оптической мощности. Ведь это, в свою очередь, создаст более благоприятные условия для обнаружения. Поэтому в другой своей работе [5] те же авторы предлагают использовать метод фоновой засветки. Существуют также работы, авторы которых предлагают использовать для этих целей позиционно-импульсную модуляцию. Теми же авторами был предложен и другой подход к принятию таких мер. Существует множество исследований, посвященных проблеме НСД в традиционных, электрических линиях связи. В них для защиты от НСД предлагается использовать различные методы кодирования, затрудняющие расшифровку информации в случае малых уровней сигнала, но в то же время не влияющие на прием, если уровни сигнала большие. Развитие таких методов привело к появлению «концепции кодового зашумления», которая основывается на теории канала с отводом, впервые введенной Вайнером в 1975 г. Конструктивное развитие данной концепции, разработка методов оценки защищенности, алгоритмов кодирования/декодирования, исследование эффективности кодового зашумления проведено В.И. Коржиком, В.А. Яковлевым с 1981 г. по настоящее время. Основные результаты опубликованы в монографии [6] и обзорной статье [7]. Можно предполагать, что применение кодового зашумления в сочетании с вышеописанной системой контроля даст возможность повысить эффективность ее работы и тем самым увеличить защищенность волоконно-оптических линий связи от попыток НСД. ? Глава 3. Формирование каналов утечки информации Формирование каналов утечки при изменении формы ОВ Добиться изменения угла падения можно механически воздействуя на ОВ, например изгиб. При изгибе ОВ изменяется угол падения электромагнитной волны на границе с сердцевиной и оболочкой. Угол падения изменяется и может становиться меньше предельно допустимого угла, что будет означать выход некой части электромагнитного излучения из световода (рисунок 2). Исходя из этого, можно сделать вывод, что изгиб приводит к сильному побочному излучению на месте изгиба, что тем самым создает угрозу съема информации. Рисунок 2 – Формирование канала утечки при изгибе оптоволокна Максимальный радиус изгиба R, при котором наблюдается побочное излучение в точке изгиба световода с диаметром сердцевины d, связанное с нарушением полного внутреннего отражения, определяется выражением [22]: где n1, n2 – показатели преломления сердцевины и оболочки световода Интенсивность электромагнитной волны, выходящей из волокна в точке изгиба, определяется по формулам Френеля для p- и s-поляризаций, соответственно [22]: где I0 – интенсивность падающего излучения; Ip, Is – интенсивности прошедшего излучения для p- и s-поляризаций. Оценка радиуса изгиба для многомодового волокна с диаметром сердцевины d = 50 мкм и оптической оболочки – D = 125 мкм (n1 = 1,481, n2 =1,476) показывает, что при R ? 3,5 см начинает наблюдаться сильное прохождение излучения в точке изгиба (до 80% значения интенсивности основного светового потока в оптоволокне) [22]. Нарушение полного внутреннего отражения при механическом воздействии возможно не только при изгибе волокна, но и при локальном давлении на оптоволокно, что вызывает неконтролируемое рассеяние (в отличие от изгиба) в точке деформации. Вероятность существования побочных оптических излучений с боковой поверхности ОВ вызвана некими физическими, технологическими и конструктивными факторами: • излучение вытекающих и излучательных мод на всем ОВ из-за рэлеевского рассеяния на неоднородностях материала ОВ, размеры которых намного меньше самой длины волны излучения; • существование вытекающих мод на первоначальном участке ОВ, вызванное возбуждением его источником излучения с пространственным распределением, превышающим апертуру волокна; • изменение направляемых мод в вытекающие благодаря локальным изменениям волноводного параметра на волноводных нерегулярностях волокна: микроизгибах и макроизгибах. Микроизгиб - приложение внешнего усиления ведет к резкому, но микроскопическому изменению кривизны поверхности, к пространственному смещению длины волны на минимальное расстояние (миллиметры) и к осевым смещениям на несколько микрон. Через получившийся дефект проходит свет, и его можно использовать для съема данных. Микроизгиб изображен на рисунке 3.2
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Информационные технологии, 32 страницы
900 руб.
Дипломная работа, Информационные технологии, 61 страница
1525 руб.
Дипломная работа, Информационные технологии, 84 страницы
2100 руб.
Дипломная работа, Информационные технологии, 31 страница
775 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg