Влияние механических вибраций на анизотропию оптического волокна

Автоматика, связь, информатика. 2026. № 3. С. 27–29

Automation, communications, informatics. 2026. № 3. Р. 27–29

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

Научная статья

УДК 681.7.068

DOI: 10.62994/AT.2026.3.3.005

Влияние механических вибраций на анизотропию оптического волокна

САВИН Евгений Зиновьевич¹, НЕСПАНОВА Елена Андреевна²

¹Дальневосточный государственный университет путей сообщения, профессор, канд. техн. наук, г. Хабаровск, Россия, ev.savin.49@mail.ru

²Дальневосточный государственный университет путей сообщения, ассистент, г. Хабаровск, Россия, nespanovaelena6@gmail.com

Аннотация. В статье приведены результаты исследования воздействия механических вибраций от подвижного состава железных дорог на изменение показателей преломления оптического волокна и, как следствие, влияние анизотропии на параметры поляризованного излучения. Показано, что при воздействии механических вибраций изменяется эллиптичность и угол поворота большой оси эллипса поляризованного излучения. Это приводит к усилению поляризационной модовой дисперсии и является причиной значительного уширения импульсов цифрового оптического сигнала, из-за чего ограничивается длина регенерационного участка и уменьшается скорость передачи информации. Возникающая анизотропия в оптических волокнах подвесного кабеля может привести к существенному ухудшению качества передаваемой информации, что отрицательно скажется на пропускной способности линий технологической связи и, таким образом, на перевозочном процессе.

Ключевые слова: железнодорожный транспорт, механические вибрации, волоконный световод, анизотропия, длина регенерационного участка, скорость передачи информации

Для цитирования: Савин Е.З., Неспанова Е.А. Влияние механических вибраций на анизотропию оптического волокна // Автоматика, связь, информатика. 2026. № 3. С. 27–29. DOI: 10.62994/AT.2026.3.3.005

TELECOMMUNICATIONS

Original article

Influence of mechanical vibrations on the anisotropy of optical fiber

Evgeny Z. SAVIN¹, Elena A. NESPANOVA²

¹Far Eastern State Transport University, Professor, Ph.D. (Tech.), Khabarovsk, Russia, ev.savin.49@mail.ru, SPIN-код 7911-0544

²Far Eastern State Transport University, Assistant, Khabarovsk, Russia, nespanovaelena6@gmail.com

Abstract. In railway transport, communication systems and devices play an important role, the uninterrupted and high-quality operation of which ensures the efficiency of the transportation process and train safety. Currently, the most advanced digital fiber-optic information transmission systems, based on fiber-optic cables (FOC), have become widespread. The aim of the work is to study the impact of mechanical vibrations from railway rolling stock on changes in the refractive indices of optical fiber and, consequently, the influence of anisotropy on the parameters of polarized radiation. It is shown that exposure to mechanical vibrations causes changes in the ellipticity and rotation angle of the major axis of the ellipse of polarized radiation. This leads to an increase in polarization mode dispersion and is the cause of significant pulse broadening of the digital optical signal, thereby limiting the regeneration section length and reducing the information transfer rate. Thus, mechanical vibrations arising from the movement of trains on a non-ideal and discontinuous rail running surface create anisotropy in the optical fibers of the suspended FOC, which can lead to a significant deterioration in the quality of transmitted information in modern high-speed fiber-optic transmission systems.

Keywords: railway transport, mechanical vibrations, optical fiber, anisotropy, regeneration section length, information transfer rate

For citation: Savin E.Z., Nespanova E.A. Influence of mechanical vibrations on the anisotropy of optical fiber // Automation, communications, informatics. 2026. № 2. Р. 27–29. DOI: 10.62994/AT.2026.3.3.005

Список источников

1. Савин Е.З. Воздействие внешних факторов на поляризационные явления в волоконных световодах.  Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2011. 111 с. EDN: QMVYJH.

2. Савин Е.З., Шевцов А.Н. Совместное воздействие внешних факторов на подвесной волоконно-оптический кабель // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. 2023. № 4 (37). С. 94–100. EDN:  EPKQUF.

3. Войкусов Т.С., Савин Е.З. Воздействие механических вибраций на поляризационные явления в оптических волокнах // Известия РАН. Серия физическая. 2006. Т. 70, № 9. С. 1306–1309. EDN: HVNWIN.

4. Бондаренко В.А., Фролова Д.С., Щерба Е.М. Моделирование вибрационного воздействия при движении транспортных машин в условиях промышленных предприятий // Интернет-журнал Науковедение. 2017. Т. 9, № 5. С. 74.  EDN:  YKWGZA.

5. Конон А.А. Определение собственных частот колебаний элементов железнодорожного пути под поездной нагрузкой и выбор упругих амортизаторов // Бюллетень результатов научных исследований. 2021.  Вып. 4. С. 57–64.  EDN:  EECKTQ.

6. Савин Е.З. Воздействие механических вибраций на качество передаваемой информации по волоконному световоду // Развитие инфраструктуры транспорта и технологии перевозочного процесса в современных условиях : труды междунар. науч.-практ. Конференции. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2007. С. 167–171.

7. Рекомендации МСЭ-Т G-655. Системы и среда передачи, цифровые системы и сети. Характеристики среды передачи и оптических систем – воло-конно-оптические кабели. Характеристики одномодового оптического волок-на с ненулевой смещенной дисперсией. Женева, 2017. 26 с.

8. Савин Е.З. Волоконно-оптические кабели и пассивные компоненты ВОЛП М.: УМЦ ЖДТ, 2012. 223 с.

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2026