Главная городская газета

Евгений Михайлович ДИАНОВ

Каждый день
свежий pdf-номер газеты
в Вашей почте

Бесплатно
Свежие материалы Гость редакции

Юсиф Эйвазов: о любви, поклонниках и об оперном Олимпе

Сегодня Анна Нетребко и Юсиф Эйвазов единственный раз выступят на фестивале «Звезды белых ночей» в опере «Макбет» Верди. Читать полностью

Известный офтальмолог Петербурга: отслоение сетчатки лечится

О новейших технологиях в офтальмологии, о том, что полезно и что вредно для глаз, рассказывает читателям сегодняшний гость редакции доктор медицинских наук, профессор, директор Санкт-Петербургского филиала НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика Святослава Федорова» Эрнест БОЙКО. Читать полностью

Что откроешь в море документов. К юбилею государственной архивной службы России

Сегодня ведомство отмечает свое столетие. У нас в гостях - директор Российского государственного архива Военно-морского флота Валентин Смирнов. Читать полностью

В поисках затерянного Петербурга

Наш собеседник много лет занимался раскопками на Охтинском мысу, на котором располагался своего рода «праПетербург». Читать полностью

Песни вечной мерзлоты. Что ждет российскую Арктику?

Усилиями чиновников Cеверной столицы Петербург примерил на себя и корону главного города Арктики. Авансов выдано много, но до сих пор неясно, как именно Россия должна осваивать «севера» - строя в Заполярье города на века или довольствуясь вахтовыми поселками? Читать полностью

Юность, красота и дипломатия: Моника София Сорочинова из Словакии о жизни в России и борьбе за панславянский мир

Молодой и яркий дипломат, аспирант СПбГУ из Словакии Моника София Сорочинова в откровенном интервью рассказала нашей газете, почему Россия лучше Европы, как быстро выучить русский язык с помощью музыки и почему она не боится последствий за свою пророссийскую позицию. Беседу вёл Борис Грумбков. Читать полностью
Евгений Михайлович ДИАНОВ | Фото предоставлено СПбГУ

Фото предоставлено СПбГУ

Да будет световод!

Ежегодные Менделеевские чтения, которые организуют СПбГУ и Всероссийское химическое общество, как нетрудно догадаться – химические. Однако докладчиком на минувшем, 71-м по счету, чтении выступил представитель смежной науки, физик, директор Научного центра волоконной оптики РАН. И рассказывал, соответственно, о новых технологиях и возможностях оптоволоконной связи, а это сейчас касается, пожалуй, всех сфер нашей жизни. Отметим, что наш собеседник в начале 1970-х совместно с академическим Институтом химии разработал первые в СССР волоконные световоды с низкими оптическими потерями.


– Евгений Михайлович, если таким «ликбезом»: оптоволокно, или волоконный световод, – нить из высокопрозрачного материала, в котором цифровая информация передается в виде световых импульсов. Принципиальное значение имеет скорость передачи. Обычная скорость Интернета в квартире – 55 Мегабит в секунду, а сейчас достижима скорость 1 Петабит в секунду. В нем более миллиарда Мегабит в секунду. Ваш доклад как раз и назывался «На пороге Петаэры».

– Мегабиты, Гигабиты, Терабиты, Петабиты, а в будущем Экзабиты – это скорость передачи информации по одному каналу в секунду.

В России, к сожалению, информация передается в основном с помощью радиосвязи. Считается даже, что этого достаточно. Но это совершенное непонимание: радиосвязь, спутниковая связь – это всего лишь десятки Мегабит в секунду: Мега – это 10 в 6-й степени. Чтобы увеличивать скорость, надо переходить от радиосвязи к связи оптической: она дает скорость в Гигабиты в секунду – 10 в 9-й степени, Терабиты в секунду – 10 в 12-й, Петабиты в секунду – 10 в 15-й... В будущем будут Экзабиты в секунду – 10 в 18-й степени.

Сейчас во всем мире, можно сказать, девиз такой: «Световод приходит в каждый дом!». Применение волоконных световодов позволяет быстро передавать огромные потоки информации. А в России Интернет нередко разводится по квартирам с помощью медных проводов. Это дает очень низкую скорость: вот у меня жена включает Интернет – и долго ждет, пока картинка появится.


– Световод дороже проволоки – в этом проблема?

– Дороже, но не намного. И не в этом дело. Затруднение вызывает то, что в России нет промышленного производства телекоммуникационных волоконных световодов и другой элементной базы для оптических систем связи. Например, лазерные диоды (это очень эффективные источники света, компактные) у нас тоже никто не производит.

Некоторые российские фирмы производят для своих целей небольшое количество так называемых специальных волоконных световодов. Но требования к ним существенно ниже, тогда как к параметрам телекоммуникационных волоконных световодов они очень высоки. Особенно к оптическим потерям. Технология таких световодов сложная, но она хорошо отработана в институтах РАН – и все же, повторю, в настоящее время российские телекоммуникационные фирмы привыкли закупать световоды и соответствующую электронику за рубежом.


– Возвращаясь к Петаэре, на пороге которой мы стоим. Преодолев этот порог, мы что-то почувствуем?

– Прежде всего почувствуют экономика, образование, наука, инфраструктура государственного управления. Простые люди тоже почувствуют – по увеличению потока видеоинформации в социальных сетях. Скорость в Петабит в секунду была достигнута пока только в эксперименте в 2012 году. Японцы передали информацию только на 52 км и убедились, что такая скорость достижима.


– В каких областях нужны такие сверхскорости?

– В будущем – практически во всех областях развитого общества. Не мое сравнение: современные оптоволоконные сети – это своеобразная нервная система развитого общества. По аналогии с нервной системой человека она регулирует работу всех государственных органов. В развитых странах принимаемые решения основаны, как правило, на использовании огромного количества информации.


– Что чисто технически мешает достигать «петаскоростей» – не в эксперименте, а в жизни?

– В обычных современных световодах, как только вы подаете большую интенсивность света, начинают проявляться различные эффекты, которые ухудшают качество сигнала. Поэтому передавать информацию можно со скоростью не более чем 100 Терабит в секунду. Сейчас разрабатываются разные подходы, чтобы преодолеть помехи. Я на Менделеевском чтении привел несколько возможностей решения проблемы, над которыми работает мировое научное сообщество.

Например, если в световоде будет не одна сердцевина, а порядка десяти – во столько же раз возрастет скорость передачи информации. Но дело в том, что сердцевины все равно будут расположены близко друг к другу, свет чуть-чуть будет выходить наружу, сердцевины начнут взаимодействовать и возникнут перекрестные помехи. С этим можно бороться, меняя структуру световодов.

Или еще один способ: создание световода с воздушной сердцевиной. Это кажется странным: как передавать информацию через воздух, если атмосфера очень изменчива – меняется влажность, давление, загрязненность. Но если сделать эту атмосферу изолированной от внешнего мира, сделать световод с воздушной сердцевиной – получим идеальную среду с очень низкими потерями.

Однако и тут не все просто. Световод должен распространять свет, а из школьного курса физики мы знаем, что есть такое явление: полное внутреннее отражение на границе двух сред. У сердцевины световода обязательно должен быть больший показатель преломления, чем у оболочки. Но если сердцевина воздушная, то показатель ее преломления, «единица», будет меньше, чем у оболочки, ведь практически во всех материалах показатель преломления больше «единицы». Свет не сможет распространяться. Придумали делать оболочку не сплошную, а в виде фотонного кристалла, которая отражает свет в сердцевину.

Сейчас надо проводить дальнейшие фундаментальные исследования. Мы этим занимаемся. В некоторых разработках мы – мировые лидеры. Кстати, сейчас обдумываем одну идею с петербургским Институтом химии силикатов РАН – как улучшить характеристики волоконных световодов.


– Когда вы сказали «мы – лидеры», то имели в виду Научный центр волоконной оптики?

– Два института. Наш и Институт химии высокочистых веществ. Вся волоконная оптика основана на очень чистых материалах, так что с химиками мы плотно сотрудничаем. Фактически только два института в стране проводят широкие исследования и успешны в этой тематике.


– Не удается убедить «верхи» в том, что это направление нужно развивать?

– Может, их и можно убедить, но не так все просто. В 2000 году глава государства собрал в Сочи академиков по разным специальностям. Хотел послушать, какие направления перспективны. Я рассказал о волоконной оптике, он очень заинтересовался: мы сможем получать огромное количество информации со всей страны, из удаленных регионов! Спросил, во что выльется организация промышленного производства волоконных световодов. Я сказал: «100 миллионов долларов». В общем, тогда страна не смогла себе этого позволить. Не было и конкретных заказчиков на высокоскоростные волоконно-оптические системы связи. Считалось, что все проблемы могут быть решены с помощью радиосвязи.


– Мы до сих пор себе не можем этого позволить?

– Мы пытались организовать производство в Саранске – столице Республики Мордовия. Ее тогда возглавлял Николай Меркушкин, по специальности физик, человек понимающий. Где-то в 2000 году он решил этой проблемой заняться. Нашли деньги, закупили оборудование. Но – не получилось. Потому что не было поддержки на государственном уровне, прежде всего от Министерства связи и массовых коммуникаций России.

Приведу два эпизода, характеризующие отношение руководителей, ответственных за развитие связи в России.

Несколько лет назад мне удалось организовать встречу с руководством Минкомсвязи (тогда министерством руководил И. О. Щеголев) и с представителями научно-исследовательских институтов, операторов связи, телекоммуникационных и кабельных компаний. Я рассказал о нашем желании и попытках организовать в стране промышленное производство волоконных световодов и попросил Минкомсвязи поддержать это важное для страны начинание. Результат обсуждения был для меня удивительным: Минкомсвязи сочло нецелесообразным организацию в России промышленного производства волоконных световодов. Аргументы: волоконные световоды можно покупать и за рубежом по минимальным мировым ценам.

Второй эпизод. Я рассказывал нынешнему министру связи и массовых коммуникаций Николаю Никифорову о наших планах организовать в технопарке в Саранске производство волоконных световодов. Он сказал: «Волоконные световоды – это важная проблема, но вы создайте производство, а мы будем решать, чьи световоды лучше, ваши или зарубежные. Те и купим».

Вот ответ на ваш вопрос.

Но, думаю, сегодня уже появляется понимание того, что мы «должны себе позволить» собственное производство. Особенно сейчас, когда зарубежным фирмам запрещено продавать России современное оборудование и дефицитные материалы.


– Сама эта научная сфера пополняется молодыми кадрами?

– Склонность к науке должна быть в идеале «от природы». Но такое встречается у небольшого числа людей. А наука движется не отдельными индивидуумами, нужны коллективы. Один человек может что-то придумать, но надо эту идею реализовать, создать установку, проводить эксперименты.

С молодежью ситуация сложная. Вот Москва, наш институт, работы на мировом уровне. Аспирантов я набираю из разных городов – потрясающие ребята есть, толковые, вкалывают. Но вот закончили они аспирантуру – нужна квартира. В Москве, да и в Петербурге, купить ее невозможно. Приходится искать пути: жилищные программы, служебные площади. Мне удалось пробить жилье для нескольких человек. Но сейчас в ходе академической реформы пока ясности нет, как решать эту проблему.

И потом, у человека, склонного к науке, всегда есть другой путь: уехать на Запад. Приезжаешь на иностранную конференцию по лазерам, по волоконной связи – столько русскоязычных! И все за границей работают. Многие не столько из-за зарплаты уехали, сколько из-за научных возможностей, оборудования.


– Вы же, говорят, в плане науки – «ленинградских кровей». Работали в конце 1960-х в ленинградской лаборатории у Александра Михайловича Прохорова, который потом стал нобелевским лауреатом.

– Это не совсем так. Александр Михайлович после окончания Ленинградского университета поступил в аспирантуру в ФИАН (Москва) и там остался работать.

Прохоров задал мне такую задачку: появились мощные лазеры, потенциально способные сбивать ракеты; лазер вообще-то дает очень направленное излучение, но при накачке такого лазера его стержень начинает неоднородно нагреваться и образуется т. н. тепловая линза – и излучение начинает расходиться.

Во всем мире искали решение этой проблемы. Прохоров мне говорит: «Ты подумай – нельзя ли подобрать такое стекло, чтобы линза не возникала». Я стал изучать литературу о стеклах и обнаружил: можно создать такое стекло для лазера! Рассказал Прохорову. Он: «Как здорово!». «А что дальше?» – «Как что? Поезжайте на Лыткаринский завод оптического стекла к Бужинскому и начинайте работать!»

На том заводе как раз делали стекла для лазеров. И был там технолог Игорь Михайлович Бужинский, исключительно талантливый человек: без высшего образования, но прекрасно чувствовал технологию стекол.

Мы создали нужное стекло, впервые в мире. Американский ученый Снитцер в докладе на конференции сказал: задачу решали во всем мире, а в советской лаборатории справились раньше всех. Прохоров меня запомнил и потом предложил заниматься волоконной оптикой.


– Евгений Михайлович, у вас в 2000 году была статья «На пороге Тераэры». Сейчас – «На пороге Петаэры». Как все быстро развивается.

– Несмотря на мой неюный возраст, я надеюсь написать статью «На пороге Экзаэры».


Подготовила Анастасия ДОЛГОШЕВА



Эту и другие статьи вы можете обсудить и прокомментировать в нашей группе ВКонтакте

Эту и другие статьи вы можете обсудить и прокомментировать в наших группах ВКонтакте и Facebook