Комбинированные двухкомпонентные многоадресные волоконные брэгговские структуры
- Авторы: Мисбахов Р.Ш.1, Артемьев В.И.1, Морозов О.Г.1, Куликов Е.В.1, Иваненко В.А.1, Нигматуллин С.Н.2, Ибрагимов Л.Д.1
-
Учреждения:
- Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
- Казанское приборостроительное конструкторское бюро
- Выпуск: № 2 (2024)
- Страницы: 75-73
- Раздел: ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
- URL: https://ogarev-online.ru/2306-2819/article/view/270576
- DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2024.2.57
- EDN: https://elibrary.ru/DCIMOA
- ID: 270576
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Приводятся результаты модельного и экспериментального исследования спектральных характеристик отражения комбинированных адресных волоконных брэгговских структур (КАВБС) асимметричного и симметричного типа. КАВБС, так же, как известные волновые (2l-АВБС) и фазовые (2π-АВБС), является двухкомпонентной, но в отличие от них, как минимум одна из её компонент является волоконной брэгговской решёткой с фазовым сдвигом, как правило, равным π (l/π-ВБР). Это позволяет на базе двухкомпонентных КАВБС впервые построить многоадресные сенсорные структуры, более простые в изготовлении и устойчивые к коллизиям появления в многосенсорных системах ложных адресных частот. В результате анализа КАВБС асимметричного типа, в структуре которой одна l/π-ВБР и одна классическая ВБР (l-ВБР), и симметричного типа, в структуре которой две l/π-ВБР, было выявлено влияние физической длины решёток и величины наведённого показателя преломления волокна в зоне записи компонент на итоговую форму их спектральных характеристик отражения, а также определены его значения для реализации различных режимов работы на отражение и пропускание. Кроме того, показано, что в них можно сформировать дополнительные адресные частоты, соответствующие пикам отражения l/π-ВБР, которые лежат в диапазоне единиц ГГц и могут быть различными. Это позволяет снизить стоимость адресного радиофотонного интеррогатора, который при использовании 2l- и 2π-АВБС требует применения фотодетекторов с полосой пропускания в десятки ГГц, соответствующей значениям их адресных частот. Представлена оценка возможности применения предлагаемых структур на примере многосенсорных приложений для интеллектуальных энергосистем, построенных по концепции Smart Grid Plus.
Полный текст

Об авторах
Рустам Шаукатович Мисбахов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0000-0003-0742-7827
SPIN-код: 7587-8657
кандидат технических наук, доцент кафедры радиофотоники и микроволновых технологий
Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10Вадим Игоревич Артемьев
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0000-0002-9579-9120
SPIN-код: 3471-4445
кандидат технических наук, доцент кафедры радиофотоники и микроволновых технологий
Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10Олег Геннадьевич Морозов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Автор, ответственный за переписку.
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0000-0003-4779-4656
SPIN-код: 4446-4570
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры радиофотоники и микроволновых технологий
Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10Евгений Владимирович Куликов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0000-0002-3825-8862
SPIN-код: 3643-5559
аспирант кафедры радиофотоники и микроволновых технологий
Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10Владимир Александрович Иваненко
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0000-0002-1731-1273
SPIN-код: 5739-2344
аспирант кафедры радиофотоники и микроволновых технологий
Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10Серафим Наильевич Нигматуллин
Казанское приборостроительное конструкторское бюро
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0009-0007-7531-330X
SPIN-код: 1701-8984
инженер 1-й категории
Россия, 420061, Казань, Сибирский тракт, 1Ленар Дамирович Ибрагимов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Email: OGMorozov@kai.ru
ORCID iD: 0009-0004-3926-2179
аспирант кафедры радиофотоники и микроволновых технологий
Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10Список литературы
- Волоконные брэгговские решетки с двумя фазовыми сдвигами как чувствительный элемент и инструмент мультиплексирования сенсорных сетей / Рус. Ш. Мисбахов, Рин. Ш. Мисбахов, О. Г. Мо-розов и др. // Инженерный вестник Дона. 2017. № 3. URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/N3y2017/4343 (дата обращения: 01.05.2024).
- Морозов О. Г., Сахабутдинов А. Ж. Адресные волоконные брэгговские структуры в квазираспределённых радиофотонных сенсорных системах // Компьютерная оптика. 2019. Т. 43, № 4. С. 535-543. doi: 10.18287/2412-6179-2019-43-4-535-543
- Modelling and record technologies of address fiber Bragg structures based on gratings with two symmetrical pi-phase shifts / O. G. Morozov, A. Z. Sakhabutdinov, I. I. Nureev et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1368. P. 022048. doi: 10.1088/1742-6596/1368/2/022048
- Modelling and record technologies of address fiber Bragg structures based on two identical ultra-narrow gratings with different central wavelengths / O. G. Morozov, A. Z. Sakhabutdinov, I. I. Nureev et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1368. P. 022049. doi: 10.1088/1742-6596/1368/2/022049
- Mathematical modeling of the optical response from addressed fiber Bragg structure based on Lorentz function / T. A. Agliullin, R. R. Gubaidullin, O. G. Morozov et al. // Proc. SPIE. 2020. Vol. 11516. P. 1151614. doi: 10.1117/12.2556726
- Mathematical modeling of optical response of address fiber Bragg structure using Gauss function / R. R. Gubaidullin, T. A. Agliullin, O. G. Morozov et al. // Proc. SPIE. 2020. Vol. 11516. P. 1151615. doi: 10.1117/12.2557598
- Multi-addressed fiber Bragg structures for microwave photonic sensor systems / O. Morozov, A. Sakhabutdinov, V. Anfinogentov et al. // Sensors. 2020. Vol. 20(9). P. 2693. doi: 10.3390/s20092693
- Maskevich K. V., Misbakhov Rin. Sh., Morozov O. G. Fiber optic technologies for diagnostic monitoring of digital energy grids based on 'Smart Grids Plus' concept // Proc. IEEE. RusAutoCon. 2018. P. 8501617. doi: 10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501617
- Experimental investigation and simulation of phase-shifted fiber Bragg gratings / V. A. Novikova, S. V. Varzhel, E. A. Loseva et al. // Journal of optical technology. 2021. Vol. 88, Iss. 6. Pp. 315-320. doi: 10.1364/JOT.88.000315
- Bandwidth controllable transmission filter based on Moiré fiber Bragg grating / L. Zhao, L. Li, A. Luo, et al. // Optik. 2002. Vol. 113, Iss. 9. Pp. 464-468. doi: 10.1078/0030-4026-00188
- Overview of addressed fiber Bragg structures’ development / T. Agliullin, G. Il’In, A. Kuznetsov et al. // Photonics. 2023. Vol. 10(2). P. 175. doi: 10.3390/photonics10020175
- de Oliveira Silva S. F. Fibre Bragg grating based structures for optical sensing and filtering. Porto: Universidade do Porto, 2007. 162 p.
- Адресный волоконно-оптический датчик для измерения относительной влажности в комплектных распределительных устройствах / Рин. Ш. Мисбахов, А.Н. Васёв, А. Ж. Сахабутдинов и др. // Радиостроение. 2020. № 1. С. 1-16. doi: 10.36027/rdeng.0120. 0000157
- Адресный волоконно-оптический датчик акустического обнаружения частичного разряда в комплектных распределительных устройствах / Рин. Ш. Мисбахов, А.Н. Васёв, А. Ж. Сахабутдинов и др. // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2019. Т. 15. № 3. С. 101-110. doi: 10.17122/1999-5458-2019-15-3-101-110
- Methodological approaches to the choice of energy storage and optimization of their parameters to improve the electric power quality in various types of electric power systems / K. Bakhteev, A. Fedotov, N. Chernova et al. // Proc. of ELEKTROENERGETIKA. 2019. Pp. 488-493.
- Misbakhov Rin. Sh. Combined Raman DTS and address FBG sensor system for distributed and point temperature and strain compensation measurements // Proc. IEEE of UralCon. 2019. P. 8877691. doi: 10.1109/URALCON.2019.8877691
- Misbakhov Rin. Sh. Combined Brillouin OFDA and address FBG sensor system for distributed and point temperature measurements // Proc. IEEE of UralCon. 2019. P. 8877685. doi: 10.1109/URALCON.2019.8877685
- Контроль температуры и геометрии шин обмоток силовых трансформаторов. Постановка задачи научных исследований / В. А. Иваненко, И. И. Нуреев, А. Ж. Сахабутдинов и др. // Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2022. Т. 2., № 4. С. 79-85. URL: https://elphoto.kai.ru/article/view/499 (дата обращения: 01.05.2024).
- Куликов Е. В. Адресные волоконные брэгговские решетки для контроля скорости фронта ударной волны в трубопроводах // Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2023. Т. 3(1). С. 42-54. URL: https://elphoto.kai.ru/article/view/522 (дата обращения: 01.05.2024).
- Многоадресные волоконные брэгговские структуры в радиофотонных сенсорных системах / Т. А. Аглиуллин, В. И. Анфиногентов, Р. Ш. Мисбахов и др. // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 1. С. 6-13. doi: 10.31854/1813-324X-2020-6-1-6-13
Дополнительные файлы
