Немного истории

Состав лаборатории

Исследования и разработки

Наши партнеры

Коллеги и выпускники

Фото-архив

История лаборатории и не только

Возникновение лаборатории.
Волоконно-оптические датчики (ВОД) и многомодовая интерферометрия

Лаборатория Волоконной оптики была оганизована на кафедре радиофизики СПбПУ в 1985 году по инициативе профессора Николаева В.М. для проведения научно-исследовательских работ в области волоконно-оптических систем.
Это были годы бурного развития волоконных систем связи, и требовалась научно-учебная база для подготовки специалистов соответствующего профиля. Первоначальной тематикой лаборатории стали вопросы распространения оптического излучения в волоконных световодах разных типов в условиях внешних воздействий. Именно эти проблемы представлялись наименее изученными в то время и наиболее востребованными при разработке новых систем оптической связи. Они были важны с двух точек зрения: для снижения уровня шумов, возникающих под влиянием паразитных внешних воздействий, а также для создания сенсорных волоконно-оптических устройств, измеряющих внешние воздействия как полезный информационный сигнал.
Спекл-картина Большое внимание было уделено многомодовым световодам, как наиболее сложным для анализа устройствам. Исследованы вопросы взаимодействия мод, их интерференции, поляризационные характеристики и статистические параметры выходного излучения. Были детально рассмотрены разнообразные виды модуляции когерентного излучения, возникающие в результате различных видов внешних воздействий. Отдельно изучались процессы фазовой и поляризационной модуляции, методы их создания и регистрации в оптическом излучении многомодовых волоконных световодов. Теоретически и экспериментально были исследованы методы адаптивной оптической фильтрации спекловой картины излучения таких световодов для повышения эффективности приема сигналов фазовой модуляции.

Одномодовые ВОД, дистанционные схемы.
Двулучепреломляющие (ДЛП) волоконные световоды (ВС) и датчики

Начиная с 1995 года, тематика лаборатории стала постепенно смещаться в область одномодовых волоконных световодов, что было связано с бурным развитием таких световодов для систем связи и возможностью построения на них более совершенных волоконно-оптических сенсорных устройств. В это время активно исследовались дистанционные интерферометрическим датчики с сосредоточенным пассивным чувствительным элементом, удаленным от приемо-передающей аппаратуры подводящим и отводящими волоконными световодами. Была разработана эффективная дистанционная схема датчика с поляризационным разделением интерферирующих волн, позволяющая обеспечить псевдогетеродинный режим приема сигналов с пассивным чувствительным элементом в виде сбалансированного интерферометра Маха-Цендера. Такая схема характеризуется пониженным уровнем интерференционных шумов, вызываемых частотными флуктуациями лазерного источника. Однако данная система требует применения сильно двулучепреломляющих световодов, сохраняющих состояние поляризации, и точного поляризационного согласования различных оптических элементов. Для решения отмеченных задач были разработаны интерференционные методы высокоточного нахождения оптических осей анизотропного волоконного световода и измерения одного из его основных параметров – параметра связи поляризационным мод на относительно коротких длинах оптического волокна (~ 100 метров). В эти же годы был разработан, экспериментально и теоретически исследован волоконно-оптический модулятор для создания дифференциальной фазовой модуляции в схеме дистанционного интерферометрического датчика с поляризационным разделением каналов. Эффективность такого модулятора более чем на два порядка превосходила известные аналоги.

Методы приема и детектирования сигналов

Проблемы разработки и создания действующих макетов волоконно-оптических датчиков требовали решения вопросов приема фазомодулированных сигналов. Этим вопросам постоянно уделяется внимание в лаборатории волоконной оптики и создано несколько поколений соответствующих устройств с разными характеристиками. Основное внимание уделяется так называемым псевдогетеродинным методам приема ФМ сигналов с использованием фазомодулированной поднесущей на частотах порядка десятков-сотен кГц. Применение такого подхода позволяет решить проблему фединга интерференционных сигналов и достичь высокого разрешения по фазе.

Распределенные ВОД. Энергетика

Красивая установка? В последнее десятилетие наблюдается повышенный интерес к волоконно-оптическим датчикам различных физических величин со стороны разработчиков контрольно-измерительных устройств для энергетических областей, таких как нефте- и газодобыча, протяженные трубопроводы, системы контроля и охраны объектов энергетического комплекса и др.

Продолжение следует...

Назад ђусский Язык English language