Электроника, фотоника и киберфизические системы

КОЛОНКА РЕДАКТОРА

Олег Геннадьевич Морозов — Вт, 03 фев 2026 14:58:30 +0300

ТЕРМОАКТИВАЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ПЛЕНОК ПОЛИЛАКТИДА С ДИСПЕРСНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ

Пт, 26 дек 2025 00:00:00 +0300

Методами термоактивационной спектроскопии исследованы плёнки полилактида с различным процентным содержанием белой сажи. Показано, что внедрение наполнителя в состав полимера приводит к образованию достаточно глубоких зарядовых ловушек на межфазной границе полимер-наполнитель. При поляризации композитных пленок в поле отрицательного коронного разряда эти ловушки обеспечивают стабильное электретное состояние, что делает возможным их использование в качетсве активного упаковочного материла.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ НА ИЗГИБ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА КВАРЦЕВОГО МИКРОСТРУКТУРИРОВАННОГО ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ

Пн, 02 фев 2026 10:53:12 +0300

В работе представлены результаты экспериментальных исследований приращения потерь на изгиб на отрезке ранее изготовленного методом «Stack-and-Draw» опытного образца кварцевого микроструктурированного оптического волокна (МСОВ) с «традиционной» гексагональной конфигурацией, включенного в макетную волоконно-оптическую линию передачи. Контроль изменения изгибных потерь осуществлялся методом обратного рассеяния с помощью оптического рефлектометра на длинах волн 1310 и 1550 нм. Первое полученное значение итоговых вносимых потерь для расправленного прямолинейного отрезка МСОВ рассматривалось как опорное. Далее на оправку соответствующего диаметра наносился одиночный виток тестируемого МСОВ, проводилось измерение характеристики обратного рассеяния и регистрировалось значение изменение итогового затухания за счет потерь на изгиб. Тестировалось 6 оправок с радиусом от 75.00 мм до экстремально малых 6.25 мм. Как и прогнозировалось, МСОВ оказалось, в целом, более чувствительным к изгибам, по сравнению, например, со стандартными одномодовыми ОВ рек. ITU-T G.652. Однако в отличие от последних, согласно результатам проведенных измерений, представленные в данной работе, для МСОВ, напротив, дополнительные потери на изгиб повышаются не с увеличением, а с уменьшением длины волны.

МОДЕЛЬ ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ОПТИЧЕСКОГО РЕФЛЕКТОМЕТРА С ГЕТЕРОДИННЫМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ

Михаил Викторович Дашков — Пт, 26 дек 2025 00:00:00 +0300

Статья посвящена разработке математической модели фазочувствительного оптического рефелектометра с гетеродинным приемом. Модель включает формирование потока обратного рассеяния с учетом амплитудных и фазовых характеристик при зондировании импульсным сигналом при использовании источника излучения с заданными спектральными характеристиками, учет влияния на характеристики сигнала обратного рассеяния внешнего локального воздействия на ОВ, моделирование приемного устройства с демодуляцией фазы на основе гетеродинного детектирования. Приведены результаты апробация модели на основе сравнения с данными коммерческого фазочувствительного оптического рефелектометра.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕРРОГАТОРА ДЛЯ ОПРОСА ДВУХ ЧИРПИРОВАННЫХ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК С ФАЗОВЫМ π-СДВИГОМ В СТРУКТУРЕ ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННОГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА УРОВНЯ ЖИДКОСТИ МЕМБРАННОГО ТИПА

Вт, 13 янв 2026 00:00:00 +0300

Предложен гидростатический датчик уровня жидкости с использованием двух чирпированных волоконных брэгговских решеток с фазовым π-сдвигом (π-ЧВБР) для повышения чувствительности и точности измерения давления и компенсации влияния температуры. Этот инновационный датчик на основе радиофотонных методов опроса позволяет обеспечить погрешность измерения гидростатического давления и высоты водяного столба ±0,1%, и погрешность измерения температуры - ± 0,01 °С. Измерение частоты биений между составляющими на частоте окна прозрачности первой π-ЧВБР, встроенной в мембрану датчика и чувствительной к гидростатическому давлению и температуре, и на частоте окна прозрачности второй π-ЧВБР, чувствительной только к температуре и свободно размещена в трубке ввода волокна к мембране, позволяет компенсировать изменения температуры жидкости. В данной статье рассматриваются принципы построения интеррогатора для опроса двух π-ЧВБР в структуре термокомпенсированного гидростатического датчика уровня жидкости мембранного типа.

ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ МЕМБРАННОГО ТИПА C ДВУМЯ ВСТРОЕННЫМИ АДРЕСНЫМИ ВОЛОКОННЫМИ БРЭГГОВСКИМИ СТРУКТУРАМИ

Пт, 16 янв 2026 00:00:00 +0300

Предложен гидростатический датчик уровня жидкости с использованием двух адресных волоконных брэгговских структур волнового типа (2l-АВБС), встроенных
в мембрану, для повышения чувствительности и точности измерения давления. В целях компенсации влияния температуры предложены варианты датчика с записью сенсорных
2l-АВБС в волокнах с разными легирующими добавками или включения в структуру датчика дополнительной 2l-АВБС, показания которой не зависят от уровня жидкости. Этот инновационный датчик за счет радиофотонных методов опроса позволяет обеспечить чувствительность измерения уровня 0,26 пм/мм при увеличении отношения сигнал/шум измерений до 7 раз. В максимальной конфигурации все три 2l-АВБС имеют одну центральную длину волны покоя и разные адресные частоты, что позволяет идентифицировать их при интеррогации с одного объединяющего волокна и свидетельствует о возможности достижения более высокого уровня мультиплексирования как внутри одной контролируемой емкости, так
и в нескольких.

РАДИОФОТОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА В ДИАГРАММООБРАЗОВАНИИ ЧАСТОТНО-РАЗНЕСЕННЫХ АНТЕНН

Владимир Дмитриевич Андреев, Павел Евгеньевич Денисенко — Ср, 21 янв 2026 12:44:53 +0300

Предложен метод генерации фотонных сигналов для частотно-разнесенных антенных решёток с использованием двух оптических частотных гребёнок, формируемых на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции и умножения частоты. Метод позволяет получать двухканальные сигналы с различным частотным разносом без применения гибридных ответвителей и сложных модуляторов, что упрощает архитектуру системы и снижает потери. Формируемая диаграмма направленности имеет точечный характер, что повышает разрешающую способность системы.

ДИАГРАММООБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТНО-РАЗНЕСЕННЫХ АНТЕНН С ПОМОЩЬЮ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО ФОРМИРОВАТЕЛЯ

Владимир Дмитриевич Андреев, Павел Евгеньевич Денисенко — Вт, 27 янв 2026 14:24:05 +0300

Исследована возможность применения метода тандемной амплитудно-фазовой модуляции Ильина–Морозова в формирователях сигналов для частотно-разнесенных антенных решёток. Показано, что её использование позволяет достичь подавления несущей до 60 дБ, что существенно выше, чем в традиционных схемах на амплитудных модуляторах Маха–Цендера. Предложенный подход позволяет снизить погрешности диаграммообразования и повысить стабильность работы системы.

ОДНОВРЕМЕННЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА ФАБРИ-ПЕРО

Пт, 23 янв 2026 10:40:21 +0300

В данной статье предлагается волоконно-оптический датчик на основе параллельного интерферометра Фабри-Перо с двумя полостями, заполненными полидиметилсилоксаном и полиимидом, для одновременного контроля температуры и влажности за счет использования эффекта Вернье.

ОДНОВРЕМЕННЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА ФАБРИ-ПЕРО

Денис Сергеевич Грабовецкий, Тимур Радикович Шагвалиев, Денис Николаевич Матвеев — Пт, 23 янв 2026 14:42:35 +0300

В данной статье представлен волоконно-оптический датчик на основе параллельного интерферометра Фабри-Перо с двумя заполненными полимером полостями для одновременного измерения температуры и давления с использованием эффекта Вернье.

МОНИТОРИНГ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ПОМОЩЬЮ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ

Виталий Юрьевич Казаров — Ср, 21 янв 2026 14:03:52 +0300

Литий-ионные аккумуляторы являются ключевыми элементами современных систем хранения энергии, однако их внутреннее состояние остаётся слабо контролируемым в процессе эксплуатации. В работе рассматривается применение волоконно-оптических датчиков для встроенного мониторинга физико-химических параметров аккумуляторов в режиме реального времени. Представлены принципы построения квазираспределенных сенсорных систем на основе адресных волоконных брэгговских структур, позволяющих измерять деформации, температуру, показатель преломления электролита и концентрацию ионов. Разработанный подход способствует созданию интеллектуальных аккумуляторов с повышенной надёжностью и безопасностью.

МОНИТОРИНГ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ГАЗА АККУМУЛЯТОРОВ

Виталий Юрьевич Казаров — Чт, 22 янв 2026 10:30:10 +0300

Представлен волоконно-оптический датчик для мониторинга температуры и концентрации вентиляционного газа литий-ионных аккумуляторов. Датчик комбинирует адресную волоконную брэгговскую структуру (АВБС) с резонатором Фабри-Перо (РФП) в виде полимерной пленки, нанесенной на торец волокна. Описаны принцип работы и математическая модель датчика, позволяющего одновременно измерять два параметра за счёт анализа изменений спектральных характеристик АВБС и РФП. Результаты моделирования демонстрируют высокий спектральный контраст отражённого излучения и возможность разделения температурного и газочувствительного откликов.

СИСТЕМА СТРУКТУРНОГО МОНИТОРИНГА ЦЕЛОСТНОСТИ БПЛА НА ОСНОВЕ АДРЕСНЫХ РАДИОФОТОННЫХ СЕНСОРОВ

Игорь Юрьевич Муравьев, Николай Александрович Петров — Чт, 22 янв 2026 14:00:46 +0300

Предложена радиофотонная система структурного мониторинга работоспособности для беспилотных летательных аппаратов. В её основу положен метод двух волокон, модифицированный путём замены волоконных брэгговских решёток на адресные волоконные брэгговские структуры и использования радиофотонного интеррогатора. Система позволяет одновременно измерять температуру и деформацию конструкционных элементов с высокой точностью и исключить влияние электромагнитных помех.

РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПАЦИЕНТА НА КРОВАТИ. ФОТОННАЯ ЧАСТЬ

Радик Масхутович Муратов, Алина Александровна Силантьева — Чт, 22 янв 2026 14:17:41 +0300

Представлена радиофотонная система контроля положения пациента на кровати, предназначенная для предотвращения падений во время реабилитации. Система основана на использовании консольных датчиков с двухкомпонентными адресными волоконными брэгговскими структурами (АВБС), размещёнными вдоль матраса.

РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПАЦИЕНТА НА КРОВАТИ. РАДИОЧАСТОТНАЯ ЧАСТЬ

Радик Масхутович Муратов, Алина Александровна Силантьева — Чт, 22 янв 2026 14:33:08 +0300

Описана радиочастотная часть радиофотонной системы контроля положения пациента на кровати. Предложен метод обработки сигналов на основе нормализованного коэффициента модуляции, позволяющий определить брэгговские частоты адресных волоконных брэгговских структур (АВБС) и силу воздействия пациента. Приведены аналитические выражения для коэффициента модуляции и его нормализованной формы, а также зависимость нормализованного коэффициента модуляции от сдвига центральной брэгговской частоты для различных параметров оптического фильтра с наклонной линейной характеристикой (ОФНЛХ).

АНАЛИЗ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТЕЙ

Серафим Наилевич Нигматуллин — Вт, 27 янв 2026 12:55:36 +0300

В этой статье представлен анализ волоконно-оптических методов измерения скорости потока жидкости, сравнение методов точечного и распределенного зондирования с использованием адресных волоконных брэгговских структур.

ДАТЧИКИ СОЛЁНОСТИ ВОДЫ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ ФАБРИ-ПЕРО

Николай Александрович Петров, Игорь Юрьевич Муравьев — Пт, 23 янв 2026 13:58:31 +0300

Представлен обзор волоконно-оптических датчиков солёности воды на основе интерферометров Фабри-Перо. Рассмотрены три типа сенсорных структур: композитная полость Фабри-Перо с воздушным зазором и кварцевым элементом, открытая полость, созданная фемтосекундным лазерным излучением, и полость, сформированная методом катастрофического плавления с последующим созданием канала для доступа жидкости.

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ФАБРИ-ПЕРО КАК ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ

Николай Александрович Петров, Игорь Юрьевич Муравьёв — Пт, 23 янв 2026 14:34:27 +0300

Рассмотрены внешние волоконно-оптические интерферометры Фабри–Перо (ИФП) для измерения глубины водной среды. Предложена волоконно-оптическая сенсорная система для определения глубины, включающая адресную волоконную брэгговскую структуру (АВБС) для компенсации температурной перекрёстной чувствительности и обеспечивающая практическое детектирование сигнала без использования громоздких оптических анализаторов.

РАДИОФОТОННЫЙ СЕНСОР КОНСОЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

Андрей Александрович Потанин — Пт, 23 янв 2026 15:00:49 +0300

Представлен радиофотонный сенсор консольного типа для измерения расхода жидкости, основанный на использовании пары волоконно-брэгговских решёток, закреплённых на внутренней поверхности полой цилиндрической консоли. Рассмотрены возможности применения адресных волоконно-брэгговских структур для определения направления и нестабильности потока, а также обозначена проблема измерения малых расходов.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ РАДИОФОТОННЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

Андрей Александрович Потанин — Пт, 23 янв 2026 15:18:41 +0300

Проанализированы пути повышения разрешающей способности и точности волоконно-оптических расходомеров на основе волоконных брэгговских решёток за счёт применения радиофотонных методов и современных адресных волоконно-брэгговских структур. Сформулированы задачи исследований, направленных на преодоление ограничений традиционных волоконно-оптических расходомеров в области малых расходов, температурной стабильности, устойчивости к помехам и долговременной работы в реальных полевых условиях.

ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТ МНОЖЕСТВА ЛОКАЦИОННЫХ РАДИОСИГНАЛОВ РАДИОФОТОННЫМ МЕТОДОМ

Григорий Сергеевич Потапов, Ильнур Ильдарович Нуреев — Вт, 27 янв 2026 13:16:38 +0300

В данной статье представлен радиофотонный метод для мгновенного измерения частот нескольких сигналов радиолокации с использованием двухканальной системы, использующей оптическую частотную гребенку.

РАСПОЗНАВАНИЕ КОЛЛИЗИЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ДВУХ СПЕКТРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ В ОДНОЙ ЧАСТОТНОЙ ГРЕБЕНКИ

Григорий Сергеевич Потапов, Ильнур Ильдарович Нуреев — Ср, 28 янв 2026 10:31:43 +0300

В этом исследовании анализируются сценарии коллизий в системах измерения частоты с использованием оптической частотной гребенки, когда при измерении двух одновременных радиосигналов возникают неоднозначные результаты.

РАДИОФОТОННАЯ ИНТЕРРОГАЦИЯ ДАТЧИКА-ДИАФРАГМЫ УРОВНЯ ВОДЫ

Андрей Дмитриевич Проскуряков, Ильнур Ильдарович Нуреев — Вт, 27 янв 2026 13:02:16 +0300

В этой статье подробно описывается конструкция и анализ радиофотонной системы опроса датчика уровня воды, основанной на мембране и двух адресуемых волоконных брэгговских структурах.

РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ВОДЫ В РЕЗЕРВУАРЕ

Aндрей Дмитриевич Проскуряков, Ильнур Ильдарович Нуреев — Вт, 27 янв 2026 13:07:07 +0300

В данной статье представлена радиофотонная система контроля уровня воды, основанная на датчике гидростатического давления, в котором используются две последовательные адресные волоконные брэгговские структуры с мембраной.

ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭТАНОЛА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИМ ДАТЧИКОМ РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОГО ТИПА

Александр Павлович Субботин — Пн, 26 янв 2026 12:42:43 +0300

Предложена структура волоконно-оптического датчика рефрактометрического типа для измерения концентрации этанола, основанная на использовании волоконной брэгговской решётки с π-сдвигом и двухчастотном методе зондирования. Датчик реализует параллельную схему измерений, что позволяет одновременно определять температуру и эффективный показатель преломления окружающей среды.

ПУТИ РАЗВИТИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭТАНОЛА

Александр Павлович Субботин — Пн, 26 янв 2026 00:00:00 +0300

Проведён аналитический обзор волоконно-оптических датчиков для измерения концентрации этанола в водных растворах и топливных смесях. Проанализированы их характеристики: чувствительность, разрешение, диапазон измерений, температурная стабильность. В качестве перспективного направления предложено использование адресных волоконно-брэгговских структур в сочетании с радиофотонными интеррогаторами для снижения стоимости и повышения надёжности измерений.