|
Цели и задачи.
Исследование процессов спонтанного и вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и их связь с оптическими и механическими параметрами оптических волокон, а также разработка методов измерения частотного сдвига рассеяния Мандельштама-Бриллюэна для развития направления волоконно-оптических сенсорных систем, позволяющая
перенести дальнейшую обработку сигнала в область мегагерцового диапазона. Задачами исследования являются: изучение процессов формирования спонтанного и вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в одномодовых оптических волокнах с учетом характеристик зондирующего сигнала, исследование характеристик гетеродинного приема при использовании локального генератора на базе явления вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна с учетом вариации состояния поляризации, исследование зависимости характеристик спонтанного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна от механических воздействий.
Основные результаты, полученные при реализации Проекта
Математическая модель сигнала рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (РМБ) в оптических волокнах (ОВ), отличающаяся учетом поляризационных характеристик и учитывающая случайные вариации локальных значений двулучепреломления и ориентации оптических осей.
В результате теоретического моделирования распределения эффективности усиления Мандельштама-Бриллюэна по длине ОВ с учетом случайного характера вариаций поляризационных характеристик определен характер биений поляризационных характеристик рассеяния РМБ.
Оригинальная математическая модель и методика анализа состояния поляризации сигнала РМБ на основе модуля, включающего трех-каскадный контроллер поляризации, линейный оптический поляризатор и фотоприемное устройство.
Разработан экспериментальный макет и проведены исследования зависимости пороговой мощности накачки и параметров оптического волокна для формирования сигнала вынужденного РМБ, а также исследованы поляризационные свойства РМБ.
Разработан оригинальный метод анализа параметров РМБ, основанный на применении гетеродинного приема с использованием единого источника накачки для формирования опорного сигнала вынужденного РМБ в термостабилизированной длине ОВ и для формирования анализируемого сигнала в сенсорном ОВ. В отличии от известных методов это позволяет снизить требования к оборудованию для детектирования и спектрального анализа.
Разработана модифицированная методика для определения требований к параметрам сигнала накачки в зависимости от характеристик опорной длины ОВ, апробированная в результате экспериментальных исследований.
Разработана оригинальная экспериментальная установка, позволившая сделать заключение о работоспособности предложенной системы опроса и разработанного метода.
Публикации, подготовленные в рамках гранта:
1. Volkov K.A., Dashkov M.V. " Investigation of the polarization characteristics of Brillouin scattering" // Proceedings Volume 11146, Optical Technologies for Telecommunications 2018; 111461O (2019) https://doi.org/10.1117/12.2527572
2. Бурдин В.А., Волков К.А., Дашков М.В. " Исследование характеристик вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в одномодовых оптических волокнах" // Физика волновых процессов и радиотехнические системы, Том 22, № 2, c. 8-12 (2019). DOI: 10.18469/1810-3189.2019.22.2.8-12
3. Волков К.А., Дашков М.В. "Исследование зависимости характеристик вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в одномодовом оптическом волокне от параметров сигнала накачки" (тезисы доклада), опубликованы в сборнике XVI Международной научно-технической конференции "Оптические технологии в телекоммуникациях", стр. 32-33
4. Волков К.А., Дашков М.В. "Методика контроля параметров сигнала рассеяния Мандельштама-Бриллюэна" (тезисы доклада), опубликованы в сборнике XVII Международной научно-технической конференции "Оптические технологии в телекоммуникациях", стр.133-134
5. Kirill A. Volkov , Michael V. Dashkov "Method for estimation of Brillouin scattering signal parameters", принято в печать в Proceedings of SPIE
Результаты работы представлены на следующих конференциях:
1. XVI Международная научно-техническая конференция "Оптические технологии в телекоммуникациях", проводимая совместно с XX Международной научно-технической конференцией "Проблемы техники и технологии телекоммуникаций", г. Уфа, УГАТУ, 20-22 ноября 2018. Доклад "Исследование зависимости характеристик вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в одномодовом оптическом волокне от параметров сигнала накачки"
2. XXVI Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, г. Самара, ПГУТИ, 4-7 февраля 2019 г. Доклад "Моделирование поляризационных характеристик рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в оптических волокнах"
3. XVII Международная научная конференция "Оптические технологии в телекоммуникациях". 18-22 ноября 2019 г., г. Казань, секционный доклад " Методика контроля параметров сигнала рассеяния Мандельштама-Бриллюэна "
4. XXVII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ, 27 - 31 января 2020 г., г. Самара, секционный доклад " Методика контроля параметров сигнала рассеяния Мандельштама-Бриллюэна "
Волков Кирилл Александрович, к.т.н.
тел: (846) 228-00-66, e-mail: 
|
