Решение проблем волоконной оптики, Проблемы диагностики и тестирования BOЛС

Волоконная оптика (fiber optics) — под этим термином понимают

• раздел оптики, который изучает физические явления, возникающие и протекающие в оптических волокнах, либо
• продукцию отраслей точного машиностроения, имеющую в своем составе компоненты на основе оптических волокон.

К волоконно-оптическим приборам относятся лазеры, усилители, мультиплексоры, демультиплексоры и ряд других. К волоконно-оптическим компонентам относятся изоляторы, зеркала, соединители, разветвители и др. Основой волоконно-оптического прибора является его оптическая схема — набор волоконно-оптических компонентов, соединенных в определенной последовательности. Оптические схемы могут быть замкнутые или разомкнутые, с обратной связью или без нее.

Основные проблемы волоконно-оптических линий связи ( волс )

1. Затухание сигнала – вызвано изгибами, соединениями, некачественными сварками.
2. Дисперсия (хроматическая, поляризационная) – искажает сигнал, снижает пропускную способность.
3. Механические повреждения – обрывы, микротрещины из-за внешних факторов.
4. Загрязнение разъемов – пыль, жир, влагa ухудшают передачу.
5. Рефлексия и рассеяние – влияет на качество сигнала, приводит к потерям.

Методы диагностики и тестирования ВОЛС

• Рефлектометрия (OTDR) – выявляет затухания, повреждения, места сварки.
• Измерение уровня сигнала – проверка мощности с помощью оптического измерителя.
• Спектральный анализ – оценка дисперсии и потерь на разных длинах волн.
• Проверка соединений и разъемов – чистка и контроль качества оптических коннекторов.
• Тестирование на нагрузку – проверка работоспособности сети в реальных условиях.

Решение проблем

• Использование качественных волокон и правильных сварочных техник.
• Минимизация изгибов и механических нагрузок.
• Регулярное обслуживание, чистка разъемов.
• Применение усилителей и компенсаторов дисперсии.
• Постоянный мониторинг и диагностика с помощью современных приборов.

Эти меры помогают поддерживать стабильную и надежную работу ВОЛС.

Становление волоконно-оптических телекоммуникационных технологии выдвигает все новые и новые проблемы, которые имеют преимущественно системный характер или связаны с конкретной спецификой условий эксплуатации Не является исключением и начавшаяся эксплуатация сибирских волоконно-оптических линий связи ( ВОЛС).

Строительство BOЛC выявило ряд уникальных проблем, с которыми до сих пор не приходилось сталкиваться как в других странах, так ив западные регионах специфика определила целесообразность монтажа ВОЛС в грозотроссе линий электропередач (ЛЭП), что, в свою очередь, обуславливает необходимость эксплуатации волокон при температурах от (-60°С) до (+50°С) Необходимость преодоления больших незаселенньых пространств также принуждает эксплуатировать участки протяженностью до 180км Испытание уже готовых участков ВОЛС выявило, например, возрастание затухания среды ВОЛС, проложенной в грозотроссе, из-за циклических температурных воздействий на оконечные участки кабеля в муфтах. Другими проблемами являются грозовые, сейсмические и ветровые влияния на надежность работы ВОЛС, электроэрозия оболочек световодов вблизи высоковольтных проводов, дефектообразование в местах соединений волокон под действием вечной мерзлоты Большое значение приобретает и решение задачи диагностики удаленных волоконно- оптических каналов с центрального диспетчерского пункта.

Можно предположить, что дальнейшее развитие ВОЛС и решение указанных проблем будет связано с широким применением методов и средств компьютерной оптики и с использованием элементов дифракционной оптики во всех каскадах волоконного канала связи.

Целью настоящей статьи является предварительная формулировка некоторых проблем эксплуатации, тестирования и диагностики ВОЛС на примере сибирских участков, проложенные в грозотросах ЛЭП.

В оптических кабелях со свободной укладкой модулей в результате эксплуатации при низких температурах из-за разности коэффициентов термического расширения металлической и волоконной части (соответственно 12,9■ 10"вС"1 и S-IO^C'1), происходит процесс продольного сжатия волоконных модулей При этом модули (в идеальном случае) располагаются спиралью Для кабеля сечением 60 мм* эта спираль имеет следующие параметры: диаметр - 1 мм, шаг скрутки ~ 8 см. Поэтому понятно, что при понижении температуры помимо осе симметричного сжатия, вызванного усадкой и возможной кристаллизацией полимерных оболочек и гелевого наполнителя оптического модуля, меняющего числовую апертуру световода, помимо собственного температурного сжатия кварца, на волокно действуют силы сжатия в продольном и поперечном направлениях

Вычисляя длину троса в пролете с учетом изменения стрелы провеса :

где I-искомая длина кабеля, 1 -длина пролета, f - стрела провеса, получим 1_30 = 450,424 м, 1+30 = 450,746 м =>Д1 = 0,322 м, где ДL - изменение длины каоеля в одном полете, т е. для технологической длины 4,5 км разность длин при критических температурах составляет ~3 м что вызывает поджимание оптических модулей и, как следствие, может изменить оптические характеристики волокна

Точное решение задачи об изменении свойств оптического волокна (ОВ) сводится к нахождению тензоров напряжения при одностороннем поперечном сжатии при продольно-поперечной нагрузке Поскольку комплексно рассмотреть данный вопрос пока не представляется возможным, рассмотрим перечисленные нагрузки отдельно.

Предположим, что к световоду приложены силы, действующие в одной плоскости, и радиус изгиба ОВ достаточно велик. Тогда компоненты тензора напряжения можно представить в следующем виде :

- для точек, лежащих на оси х (у=0)

- для точек, лежащих на осиу(х=0)

Рис.1. Эпюры напряжения при поперечном сжатии световода а-на оси х, б -на оси у; (знаки "+" и "-" означают соответственно растяжение и сжатие) Как видно из рисунка, поле напряжений в световоде имеет сложную структуру Используя полученные компоненты, можно получить и тензор диэлектрической постоянной, который показывает, что световод становится анизотропным

При распространении излучения через анизотропный световод могут возникать две ортогонально поляризованные волны Это является оной из причин уширения импульса при приложенные механических нагрузках, т.к. из-за оптической анизотропии возникает разница в постоянном распространении поляризованных волн, плоскости поляризации которых по разному ориентированы относительно приложенных сип. Экспериментальные исследования показывают , что при одностороннем поперечном сжатии, заметно увеличивается и затухание

Рассмотрим вопрос о возникновении продольно- поперечной нагрузки при термоусадке элементов кабеля. Благодаря малом/ поперечному сечению трубки кабеля (в которой находятся ОВ) в сравнении с его длиной, влияние термоусадок можно проанализировать на примере линейно упругого продольного сжатия стержня (рис.2)

Уравнение равновесия стержня в деформированном состоянии имеет вид

где F - продольная сжимающая сила, q - поперечно распределенная нагрузка, которая также может вьь звать прогиб провода, х0- начальный прогиб световода.

где Е - модуль Юнга

-момент инерции световода радиуса b . Общее решение уравнения равновесия будет

где критическая эйлерова сипа, а0 -

амплитуда изгиба. Приближенно продольную силу можно вычислить по формуле

где S - площадь поперечного сечения кабеля, Е - модуль упругости кабеля, ДГ - разность температур, коэффициент термического расширения металлической части кабеля. Из (S) находимР~0,63 кГ

Необходимо заметить, что такая постановка задачи (продольное сжатие стержня с закрепленными концами) справедлива, поскольку оптоволоконные модули удерживаются в точках схода с опоры в кабеле силой трения Fmp (рис.3), иначе бы модули выходили в муфту.

В процессе эксплуатации кабель испытывает циклические нагрузки при изменении ветрового напора и температуры, что приводит к наложению колебаний разной длины волны и амплитуды (рис 4). Если, ввиду малости диаметра укладки ОВ жгута его можно считать струной, то этими колебаниями являются: стоячая волна самого волоконного жгута, собственные колебания кабеля (вибрация) с длиной волны А.-10 ми амплитудой А~3 мм; периодические ветровые нагрузки, вызывающие колебания с длиной в олны X-2L м и амплитудой до А~1 м

Подобная цикличность изменения нагрузки на ОВ, скорей всего, ведет к плавной деградации волновода, скорость которой, пока что, установить невозможно. Необходимо учитывать еще и то, что, вследствие неупругого растяжения кабеля, ежегодно сжимающие нагрузки на волокно будут снижаться, как показано на рис.5, (по расчетам Fujikura Ltd через 10 лет удлинение кабеля составит 0,038 %, т е для длины 4,5 км оно будет -1,7 кф, но это приведет к увеличению растягивающей нагрузки

Приведем расчеты критических радиусов изгиба для ОВ и коэффициентов термоусадки металлической части кабеля Взаимосвязь для коэффициента термоусадки, диаметра трубки и радиуса изгиба имеет вид

где а. - коэффициент термической усадки кабеля, г - внутренний трубки, R - радиус изгиба ОВ Минимальный радиус изгиба ОВ равен

где ln - период изгиба ОВ после завершения процесса усадки

Из [б] для ОВ минимальный радиус изгиба равен ~3,б см для ОВ модуля —7,2 см свободный ход жгута ОВ модулей ~1 мм (г =0,5 мм) Из (8) находим а^х дляОКГТ, он составляет =0,003 , т е для L=4,5 км Д1 = 13,5.\{ В реальны* условиях а= 7,3 Ю4, т е Д1 = 3,5л1. Из (9) найдем минимальный период укладки ОВ /,1Jnm = 3,8 см, но реально он в три раза больше

Как уже отмечалось выше, температура окружающей среды непосредственно влияет на характеристики передачи сигнала в оптическом волокне

Прежде всего изменение температуры сказывается через изменение показателя преломления

Температурная зависимость показателя преломления приводит к временной задержке импульса излучения, распространяющегося по световоду Другим механизмом влияния температуры на передаточные характеристики световода является возникновение термических напряжений в световоде, у которых полимерная оболочка имеет более высокую температуру затвердевания, чем сердечник Термические напряжения связаны с упругими свойствами материалов световода, зависящими от температуры, и коэффициентом термического расширения этих материалов следующим образом

Эти напряжения вызывают в градиентном световоде изменение числовой апертуры ~4 %

Таким образом даже использование стандартна для ЛЭП методик оценки механических величин показывает, что BOJIC могут оказаться чрезвычайно сложными в эксплуатации. Следует отметить, что пока остается неисследованным и вопрос влияния на качество передачи оптических сигналов усталостных процессов в стекле, а вернее, в тонком волокне, в котором свойства стекла могут значительно отличаться от характеристик массивных образцов

Технологические проблемы оптических световодов

Оптические волокно и кабель являются достаточно новым промышленным товаром и их эксплуатационное качество поэтому далеко от параметров обычных электротехнических изделий. Наряду со стандартными требованиями к минимизации уровня затухания сигнала в BOJIC и в местах состыковки волокон, повышению эффективности ввода-вывода излучения и др., при эксплуатации системы в условиях резко континентального климата Восточной Сибири на первое место вышел дефект «выдавливания волокна» в стыковочных муфтах.

Характерной особенностью резко континентального климата является наличие больших температурных суточных колебаний- до 20 градусов При расположении оптических волокон в грозотросе размах суточных колебаний может достигать и 40 градусов за счет лучистого солнечного нагрева кабеля и муфт. Можно предположить, что основной причиной "выдавливания" волокон из оболочки является сильное отличие коэффициента температурного расширения пластиковой оболочки оптического модуля (ОМ) от параметров оптических волокон (ОВ).С большой уверенностью можно утверждать, что при изготовлении кабеля модификация полимера для обеспечения морозоустойчивости была проведена без дополнительных мер по стабилизации эксплуатационных свойств полимера. Поэтому при эксплуатации под действием суточных температурных колебаний через 1-2 месяца происходит т значительное выдвижение волокон из оболочки - до 50 мм. Процесс выдавливания обусловлен механо-термической деструкцией полимера и имеет необратимый характер. После окончания основной стадии деструкции ( примерно через 3 месяца ) полимер переходит в стадию физического и химического старения. При реальной эксплуатации циклическая термическая деструкция полимера усугубляется и постоянными микровибрациями ОМ, передающимися от висящего между опорами грозотроса.

"Выдавливание" ОВ происходит по механизму "храпового колеса" и инициируется движением оболочки ОМ, а фиксация выдвинутого волокна относительно оболочки происходит на витках спирального навива ОВ вокруг силового элемента ОМ. Поэтому температурные колебания и в зимний и в летний период будут вызывать дальнейшее развитие подобного дефекта. Учитывая возможный значительный лучистый нагрев муфт в летний период можно предположить усиление этого дефекта в летнее время. "Выдавливание" волокон из ОМ имеет статистический характер и поэтому можно утверждать, что те ОМ и муфты, в которых данный дефект еще отсутствует, испортятся несколько позже.

Для подавления дефекта в качестве первой меры сейчас предпринимается перемонтаж соединений в муфтах, а затем будет переработана конструкция муфт с заменой прямоугольной кассеты на круглую со спиральной укладкой волокна, обеспечивающей пространственный запас для расположения выдавленных участков без нежелательных изгибов. Для полного устранения дефекта необходимо при изготовлении кабеля использовать полимер, подвергнутый структурной стабилизации при помощи известных технологических методов (ПК, УФ облучение, СВЧ-нагрев, введение химических присадок- стабилизаторов и др.).При этом необходимо, конечно, проведение соответствующих испытаний в Сибирских условиях.

В целом, возникший дефект "выдавливания" ОВ представляется весьма существенным и резко сокращающим эксплуатационную надежность всей линии. Он потребует, при его неустранении, постоянного проведения значительного объема ремонтно- восстановительных работ.

Проблемы диагностики и тестирования BOЛС

В настоящее время для проверки качества линий связи используется оптические рефлектометры . Они используют в своей работе принцип обратного Релеевского рассеяния. Информация о результатах зондирования линии выводится в виде рефлекто- граммы, показывающей изменение затухания в зависимости от длины линии. Для анализа используется компьютерная аппроксимация большого количества зондирующих импульсов. Практика работы с рефлектометрами различных фирм-изготовителей выявила ряд недостатков этих поистине замечательных дорогостоящих приборов.

Перед началом работы оператору необходимо ввести длину зондирующего импульса, что необходимо для детального исследования определенного участка трассы. Для просмотра и анализа коротких линий или близлежащих участков BOJIC и сростков необходимо измерение на минимально коротких длительностях зондирующего импульса (« Юнсек), при этом, однако, дальний конец линии будет «за- шумлен» и анализ его будет невозможен. При тестировании удаленного участка трассы и/или всей линии необходимо использовать длинные зондирующие импульсы, но тогда начало трассы оказывается в «мертвой зоне», в которой невозможно оценить процессы на ближнем конце линии, а также происходит видимое на рефлектограмме «размывание» неоднородностей типа сварного соединения, что затрудняет точность определения его местоположения. Для решения этой проблемы желательна разработка способов формирования опорных или реперных точек непосредственно на волокне, чтобы при измерении оказалось бы возможным осуществить «привязку» к определенному географическому местоположению.

При анализе рефлектограмм измеритель периодически сталкивается с мнимыми неоднородностя- ми, которые реально на волокне не существуют - это так называемые фантомы ( рис.6), обусловленные переотражением или иными факторами, возможно, связанными с нюансами обработки информации микропроцессором. Можно предложить следующую классификацию подобных фантомов:

Фантом "Зеркальный близнец". Данный фантом встречается зачастую при использовании измерительной катушки (в основном при входном контроле BOJIC) и появляется на расстоянии равном длине измерительной катушки от всплеска на стыке самой катушки с линией (рис. 6). Зеркальный близнец" появляется в результате френелевского отражения от механического соединителя на стыке измерительной катушки с линией. Этот фантом, несмотря на мнимое отражение (которое можно принять за микротрещину), не вносит какого-либо затухания. Эффект замечен на рефлектометрах разных фирм. Похожий фантом известен еще по "металлическим" рефлектометрам типа Р5-10. При появлении данного фантома рекомендуется добавить в место соединения катушки с линией каплю иммерсионной жидкости.

Фантом "Пик". Данный фантом обнаруживается при измерении участка BOJIC длиной до 70 км рефлектометром Hellion фирмы Wavetek. Выглядит фантом как пик, скачущий при измерении вверх-вниз. Встречается крайне редко, причина его появления пока неизвестна (возможно происходит из-за отражения от конца линии). Замечены случаи исчезновения этого фантома при изгибе конца или смачивании коннектора иммерсионной жидкостью.

Фантом "Ступень вверх". Наблюдается довольно редко. Впервые нами замечен на участке длиной 168,096 км, причем на одном волокне из 16 при измерении HP Е6008 (рис.7). Фантом характеризуется сверхъестественно большой амплитудой - до -2,3 дБ - и появляется на разных расстояниях, в зависимости от длины импульса (см. рис.7 и рис.8). При появлении фантома "Ступень вверх" рекомендуется произвести измерение на других длинах импульса или повторить измерение другим прибором.

Таким образом, понятно, что много проблем возникает из-за использования при измерении зондирующих импульсов с фиксированной длительностью. Поэтому представляется перспективной разработка рефлектометров с автоматически изменяющимися зондирующими импульсами, что позволит путем аппроксимации рефлектограмм на разных длительностях импульсов избавиться как от «мертвых зон», так и от «зашумленности» удаленных участков, а также поможет выявлять фантомы типа «Пик» и «Ступень вверх». Наряду с этим необходимо создание алгоритма обработки рефлектограмм, который бы удалял фантомы, перемещающиеся по длине волокна при изменении длительности импульсов, из результирующей рефлектограммы. Также необходимо автоматическое удаление фантома типа «зеркальный близнец».

Имеющиеся в реальных образцах рефлектометров программные средства для обработки результатов зондирования далеки от совершенства и поэтому на практике почти не используются. Это связано, например, с неточным определением местонахождения сварных соединений, пропуском соединений с «нулевым» затуханием, а также и с неточным определением самой величины затухания. Нельзя признать действенным и так называемый метод двустороннего анализа рефлектограмм. Поэтому совершенствование программ обработки рефлектограмм и алгоритмов работы подобных приборов представляется перспективным и актуальным направлением деятельности.

Разработка новых принципов диагностики и тестирования BOJIC не теряет своей актуальности, а, наоборот, приобретает все большую и большую практическую значимость. На первый план выдвигаются задачи обнаружения нелокализованных дефектов и контроля механо-термических напряжений в волокне. Недавно были предложены новые приборы, работающие на принципе регистрации Брюллиэновского рассеяния . Брюллиэновские рефлектометры (BOTDR) в отличие от их обычных предшественников позволят определить натяжение волокна в зависимости от длины волокна. С их помощью окажется возможным выявить участки с повышенным натяжением, требующие замены в связи с повышенным риском возникновения микротрещин. Также следует отметить, что в настоящее время для диагностики волоконно-оптических каналов используется только временная модуляция оптического сигнала, что не позволяет получать информацию о состоянии вещества по сечению волокна. Использование пространственной модуляции вводимого в волокно излучения с помощью дифракционных оптических элементов -в идеале перестраиваемых управляющими электрическими импульсами- позволило бы повысить качество таких измерений.

Наряду с проблемами ВОЛС существуют общие для волоконной оптики проблемы такие как нелинейные эффекты в оптических волокнах . Нелинейные эффекты в оптическом волокне обусловлены нелинейным откликом вещества на увеличение интенсивности светового потока. В результате оптические характеристики среды (электронная поляризуемость, показатель преломления, коэффициент поглощения) становятся функциями напряженности электрического поля световой волны, так что поляризация среды начинает нелинейно зависеть от напряженности поля, а волны с различными частотами и направлениями распространения -- оказывать влияние друг на друга. Основные нелинейные явления, характерные для оптических волокон: нелинейное преломление, вынужденное рассеяние и четырехволновое смешение. Нелинейное преломление вызвано зависимостью показателя преломления сердцевины волокна (Эффект Керра), а значит, и фазы выходного сигнала от интенсивности оптического сигнала. Когда мощность сигнала достаточно велика, ее колебания приводят к фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции (ФКМ). В первом случае сигнал воздействует сам на себя, во втором - на сигнал в другом канале. Каждый из этих эффектов может создавать помехи, когда передача ведется с помощью фазовой манипуляции. Максимально допустимое значение канальной мощности, обусловленное ФСМ и ФКМ, обратно пропорционально числу мультиплексируемых каналов. Нелинейность показателя преломления в диспергирующей среде волокна может привести к формированию оптических солитонов. Использование оптических солитонов позволяет передавать сигнал на расстояния до нескольких тысяч километров без искажений формы импульса, поэтому линии связи, использующие солитонные режимы передачи являются перспективными, однако на сегодняшний день такие системы слишком дороги и не находят коммерческого использования. Вынужденное рассеяние света представляет собой рассеяние на элементарных возбуждениях среды, индуцированных рассеиваемой волной. Поскольку процесс рассеяния стимулируется самим рассеиваемым светом, рассеянное излучение характеризуется высокой степенью когерентности, узкими диаграммами направленности отдельных компонентов и интенсивностью, сопоставимой с интенсивностью падающего света. Таким образом, при возбуждении среды мощным световым источником происходит модуляция ее параметров, что приводит к амплитудной модуляции рассеянного света, а следовательно, к появлению в нем новых спектральных компонентов. Самые важные виды рассматриваемого явления: вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР), называемое также по традиции с англоязычными источниками рамановским, и вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ). ВКР связано с возбуждением новых колебательных и, в меньшей степени, вращательных энергетических уровней частиц среды, а ВРМБ - с появлением в среде гиперзвуковых волн. Влияние ВКР невелико (менее 1 дБ на канал) и увеличивается с ростом произведения суммарной мощности каналов и разности между частотами крайних каналов. Другими словами, данный эффект существен лишь для систем с сотнями каналов. В отличие от ВКР, излучение, рассеянное по механизму Мандельштама-Бриллюэна, распространяется только в направлении, противоположном направлению падающего. Его интенсивность значительно выше, чем при ВКР. Влияние рассеяния Мандельштама-Бриллюэна зависит от скорости передачи. С ростом последней оно уменьшается, причем особенно быстро - при использовании фазовой манипуляции. Им можно пренебречь для импульсов короче 10 нс. Четырехволновое смешение заключается в том, что при наличии двух волн с частотами f1 и f2(f1 < f2) возникают еще две волны, с частотами 2f1 − f2 и 2f2 − f1, распространяющиеся в том же направлении и усиливающиеся за счет исходных. Аналогичные процессы происходят и в том случае, когда имеются три (или больше) падающие волны. При этом должно быть обеспечено согласование значений частот и волновых векторов всех волн. Данный вид нелинейности теснее других связан с параметрами системы: на него влияют не только длина волокна и площадь поперечного сечения его сердцевины, но и расстояние между соседними каналами и дисперсия. Изо всех рассмотренных явлений четырехволновое смешение имеет наибольшее значение для современных DWDM-систем. Четырехволновое смешение можно устранить, выбрав неодинаковые разности частот между соседними каналами. Кроме того, данный эффект подавляется дисперсией, так как она нарушает согласование фаз. По этой причине волокно со смещенной дисперсией (Dispersion-Shifted Fiber, DSF), созданное в целях устранения хроматической дисперсии в диапазоне 1550 нм, малопригодно для WDM с шагом 50 ГГц (0,4 нм) и меньше; вместо него используют специальные виды волокна (TrueWave, AllWave и др.).

Заключение

К настоящему времени трудно найти такую область науки и техники, где бы не применялись лазеры Получена генерация более чем на 1000 объектах: кристаллах, активированных стеклах, жидкостях, полупроводниках, плазме, газах. Однако несмотря на известные успехи, достигнутые в квантовой электронике, в большинстве случаев еще не установлены физические границы применимости основных принципов, лежащих в основе работы квантовых приборов. Не выяснены пределы монохроматичности и когерентности излучения и их связь с мощностью и частотой излучения, неизвестно как далеко можно продвинуться в область вы- высоких частот; каково предельное значение коэффициента полезного действия при преобразовании различных форм энергии в когерентный свет и т. п. К настоящему времени квантовые генераторы вышли из области академических исследований и стали аппаратурой технического прогресса и инструментами научных исследований. Развитие и усовершенствование квантовых генераторов продолжаются, осваиваются новые частотные диапазоны, улучшается стабильность всех параметров, повышается мощность.

В случаи с волоконно оптическими системами приведенные данные показывают, что задача создания надежных волоконно-оптических систем телекоммуникационных систем еще далека от своего окончательного решения. Проблемы, возникающие при реальной эксплуатации BOJIC требуют проведения не только технологических, но и фундаментальных исследований. Решающий вклад в решение этих проблем можно ожидать от применения методов компьютерной и интегральной микрооптики, что, в свою очередь, может способствовать и развитию новых подходов в этих областях науки и технологии.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• конструкции лазеров , лазер ,
• лазер , мазер , спазер ,