Влияние кластеров нанопузырьков воздуха на распространение оптических импульсов в воде
В.Ф. МЫШКИН1, В.А. ХАН1,2, С.Ф. БАЛАНДИН2, Ц. ВАН1, С.А. СОСНОВСКИЙ3
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
gos100@tpu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
nt.centre@mail.ru
3Шэньянский политехнический университет Лигун, Шэньян, КНР
ssa777@mail.ru
Ключевые слова: подводная оптическая связь, лазерный импульс, дисперсия, рассеяние, ослабление, взвесь, кластеры нанопузырьков
Страницы: 165-171
Аннотация
При освоении полезных ископаемых мирового океана появляется необходимость использования высокоскоростных каналов связи между двумя подводными объектами. Оптическое излучение обеспечивает наибольшую скорость передачи. Однако мутность природных водных систем изменяется в широком диапазоне, поэтому актуальными являются исследования влияния различных компонентов водной взвеси на условия передачи лазерных импульсов. Приведены результаты моделирования распространения оптических импульсов на длине волны 0,514 мкм длительностью 2 нс в воде, содержащей только кластеры нанопузырьков. Показано, что максимальный поток рассеянного на кластерах нанопузырьков излучения на входе в приемник не превышает 10% от потока излучения, прошедшего без рассеяния трассу длиной до 150 м. Расширение лазерного импульса на полувысоте не превышает 30%. Ограничение длины трассы, содержащей лишь кластеры нанопузырьков, обусловлено ослаблением. Результаты работы могут быть полезны для прогноза глубины проникновения солнечной радиации в водоемы при проведении водолазных работ или анализе изображений объектов под водой, а также разработке и эксплуатации аппаратуры подводных открытых оптических линий телекоммуникаций.
DOI: 10.15372/AOO20250301 |
