Перейти к содержимому страницы.

Научно-исследовательский центр световодной фотоники


В НИЦ Световодной Фотоники ведутся работы по теме «Исследование и разработка высокостабильного низкокогерентного волоконного источника оптического излучения для высокоточных волоконно-оптических гироскопов навигационного класса точности» в соответствии с Федеральной целевой программой «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы». (Соглашение 14.578.21.0109
на период 2015 – 2017 гг.).

Руководитель проекта: И.К. Мешковский (зав. каф. СФ)

Ответственный исполнитель по проекту: А. В. Куликов (зам. зав. каф. СФ)

 

Цели и задачи проекта

  • Целью выполнения ПНИЭР является разработка уникального суперлюминисцентного волоконного источника оптического излучения (СВИОИ), обеспечивающего высокую стабильность оптических параметров и низкий уровень спектральных шумов. Настоящий СВИОИ предназначен для прецизионных волоконно-оптических интерферометрических измерительных систем, например, таких как высокоточные волоконно-оптические гироскопы (ВОГ) класса точности лучше, чем 0,01 угл. град./час.
  • В ходе настоящих ПНИЭР планируется создать уникальную технологию изготовления и разработать конструкцию широкополосного низкокогерентного деполяризованного источника света со спектральной шириной излучения не менее 27 нм, способных удерживать центральную частоту с точностью не менее 1 ppm в диапазоне внешних температур от -50°С до 75°С. 

 

Ожидаемые результаты проекта

  • Экспериментальный образец СВИОИ с повышенной стабильностью выходных характеристик открывает новые горизонты для построения прецизионных систем на базе фазовых интерферометрических датчиков. В частности, применение таких источников в ВОГ позволит повысить точность производимых измерений угловой скорости
  • Новые программные и технологические решения, обеспечивающие создание СВИОИ с минимальной по ширине, стабильной во времени и без боковых «лепестков» функцией временной когерентности, необходимой для минимизации временного дрейфа выходного сигнала (сдвига нуля) в ВОГ
  • Технические принципы, обеспечивающие минимальную степень остаточной поляризации в разрабатываемой СВИОИ 
  • Технические решения, направленные на создание СВИОИ с минимальной флуктуацией оптической мощности и центральной длины волны в широком температурном диапазоне
  • Технологическое решение, направленное на создание СВИОИ с минимальным энергопотреблением
  • Программы и методики испытаний разрабатываемого СВИОИ, в том числе в составе макета ВОГ 

 

Перспективы практического использования

  • волоконно-оптические преобразователи электрического тока, применяющиеся в электроэнергетике, транспортной индустрии, энергоемком производстве, для построения которых важным требованием, предъявляемым к ИОИ, является низкокогерентность излучения и минимальная степень остаточной поляризации
  • возможное применение в оптической когерентной томографии позволит записывать томограммы биологических объектов с высоким пространственным разрешением
  • применение в оптической спектроскопии, как высокостабильного ИОИ
  • применение в волоконно-оптических гироскопах позволит повысить их точность
  • отдельные технические решения, примененные при создании СВИОИ, позволят в перспективе разработать высокостабильный, суперлюминисцентный оптический усилитель с высокими параметрами температурной стабильности для существующих и вновь разрабатываемых магистральных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

 

Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 году

  • Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР;
  • Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96;
  • Выполнено исследование известных методов построения СВИОИ с минимальной по ширине, стабильной во времени и без боковых «лепестков» функцией временной когерентности, необходимой для минимизации временного дрейфа выходного сигнала (сдвига нуля) в ВОГ;
  • Проведен поиск и анализ наиболее критичных к температурному воздействию оптоэлектронных элементов, входящих в состав СВИОИ;
  • Выполнен анализ существующих активных световодов (АС), применяемых для создания экспериментального образца (ЭО) СВИОИ;
  • Осуществлен выбор и обоснование оптимальной конструкции АС для разрабатываемого ЭО СВИОИ.

Партнеры проекта

Индустриальный партнер:

  • АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», который является ведущим предприятием России в области высокоточной навигации, ориентации, стабилизации, гироскопии, гравиметрии, управления движением, перископных комплексов, радиосвязи и радионавигации. Работает в данной отрасли с 1945 г. АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» имеет статус государственного научного центра Российской Федерации. На базе ГНЦ РФ АО "Концерн «ЦНИИ "Электроприбор" сложилась ведущая в стране научная школа в области навигации, гироскопии и управления движением, которая широко признана не только в стране, но и за рубежом. Объем внебюджетного финансирования - 41,57 млн. руб.

 Ключевой соисполнитель:

  • ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН - один из крупнейших институтов РАН, многопрофильный, имеет 4 отделения с общей численностью научных сотрудников около 1000 человек. Научной группой ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН решается задача поиска, выбора и исследование параметров активных световодов для разрабатываемого СВИОИ