PULSE SIGNAL LOSS ESTIMATION TECHNIQUE IN SWITCHING EQUIPMENT AUTHENTICATION SUBSYSTEM
Authors: Кулиш О.А. 
Published: April 2021

Для аутентификации коммутаторов второго уровня можно использовать код аутентификации, переданный отправителем информации получателю с помощью модуля аутентификации, встроенного в коммутатор. Для формирования кода аутентификации используется оптический импульс, энергия которого равна энергии фотона. При передаче оптического импульса актуальной является оценка потерь энергии в оптических устройствах модуля аутентификации. Разработана методика оценки потерь оптического импульса на изгибах интегрально-оптических волноводов. Новая методика получена в результате модификации расчета потерь оптической энергии на изгибах волноводов для непрерывного лазерного излучения. Используется классическое моделирование распространения оптического импульса гауссовой формы, при этом для замены изогнутого волновода эквивалентным прямолинейным волноводом применяется метод конформного отображения. С помощью метода конформного отображения изменен профиль показателя преломления прямолинейного волновода и преобразовано волновое уравнение для электрического поля. В результате применения новой методики выведена формула для расчета отношения энергетической мощности оптического импульса к мощности постоянного оптического сигнала. На основе графика полученной зависимости сделан вывод, что для импульсов длительностью 10 фс потери оптического импульса сильно отличаются от потерь непрерывного лазерного излучения, для импульсов длительностью 100 фс это отличие несущественно. Таким образом, для коротких импульсов при расчете потерь оптического сигнала в устройствах подсистем аутентификации необходимо использовать методику решения волнового уравнения с процедурой конформного отображения

To authenticate L2 switches, you can use the authentication code transmitted by the sender of information to the recipient using the authentication module built into the switch. To generate the authentication code, an optical pulse is used, the energy of which is equal to the photon energy. When transmitting an optical pulse, it is important to estimate the energy losses in the optical devices of the authentication module. A technique was developed for assessing the loss of an optical pulse at bends in integrated optical waveguides. The new technique was obtained as a result of a modification of the calculation of optical energy losses at bends of waveguides for continuous laser radiation. The classical simulation of the propagation of a Gaussian optical pulse was used, while the conformal mapping method was used to replace a curved waveguide with an equivalent rectilinear waveguide. Using the conformal mapping method, the profile of the refractive index of a rectilinear waveguide was changed and the wave equation for the electric field was transformed. As a result of applying the new technique, a formula was derived for calculating the ratio of the energy power of an optical pulse to the power of a constant optical signal. On the basis of the plot of the obtained dependence, it was concluded that for pulses with a duration of 10 fs, the loss of an optical pulse differs greatly from the loss of continuous laser radiation; for pulses with a duration of 100 fs, this difference is insignificant. Thus, for short pulses, when calculating the loss of an optical signal in devices of authentication subsystems, it is necessary to use the method for solving the wave equation with the conformal mapping procedure