Методы создания измерительных преобразователей для распределенных волоконно-оптических измерительных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат технических наук Петров, Юрий Сергеевич

• Петров, Юрий Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Петров, Юрий Сергеевич

п/п Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ BQJTOKDHHO ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

1.1. Универсальный измерительный комплекс для исследования волоконно-оптических измерительных преобразователей.

1.2. Универсальный технологический комплекс для создания элементов распределенных волоконно-оптических измерительных систем.

1.3. Методы создания измерительных преобразователей распределенных волоконно-оптических измерительных систем.

1.3.1. Измерительный преобразователь на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо.

1.3.2. Измерительный преобразователь на основе одновсшоконного двухюдового интерферометра.

1.3.3. Амплитудный измерительный преобразователь на основе перетяжки в многомодовом волоконном световоде

1.4. Выводы.

2. ОБРАБОТКА И СТАБИЛИЗАЦИЯ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВШОКОННС^ГШЧЕСКИХ ИЗЖРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ОДНОВОЛОКОННЫХ ДВУХЮДОВЫХ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ

2.1. Устройство обработки интерференционного сигнала в одноволоконном двухмэдовом интерферометре на основе перетяжки в волоконном световоде

2.2. Особенности работы одновсшоконного двухмодового интерферометра в качестве чувствительного элемента измерительного преобразователя

2.3. Метод ксмпенсащи дрейфа рабочей точки на характеристике одноволокон-ного двухмодового интерферометра.

2.4. Выводы.

3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ БАЗОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

3.1. Измерительные преобразователи на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри Перо.

3.2. Измерительные преобразователи на основе одноволоконного двухмодового интерферометра.

3.2.1. Измерительный преобразователь на основе одноволоконного двухмодового интерферометра для измерения продельных деформаций.

3.2.2. Измерительный преобразователь на основе одноволоконного двухмодового интерферометра для измерения поперечных колебаний поверхностей

3.2.3. Измерительный преобразователь на основе одноволоконного двухмэдового интерферометра с повышенной чувствительностью.

3.3. A^плитyдньe изуерительные преобразователи на основе перетяжки оболочки в многомэдовсм волоконном световоде.

3.4. Выводы.

4. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ.

4.1. Распределенная волоконно-оптическая измерительная система на основе амплитудных измерительных преобразователей.

4.2. Волоконно-оптическая измерительная система в виде деформометра на основе одноволоконного двухмодового интерферометра.

4.3. Конструктивные особенности измерительных линий для приема параметров вибрационных полей.

4.4. Принципы организации распределенных волоконно-оптических измерительных сетей на основе интерферометрических измерительных преобразователей.

4.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы создания измерительных преобразователей для распределенных волоконно-оптических измерительных систем»

Развитие производства, расширение круга научных исследований, мониторинг окружащей среда невозможны без измерений большого числа физических величин: электрических, механических, химических и т.д. Эти величины характеризуют состояние управляемых или исследуемых физических объектов или процессов. Поэтому в настоящее время все чаще возникает необходимость создания измерительных систем, способных осуществлять высокоэффективный сбор, передачу и обработку данных о состоянии сложных физических объектов [1, 2]. Например: в геофизике,' океанографии и т.д. сбор информации осуществляется на больших гшошадях, поэтому длина информационных каналов мажет достигать тысяч мэтров. В случае использования традиционных электронных измерительных средств это приводит к появлению значительного аддитивного шума вследствие использования длинных линий для передачи относительно слабых электрических сигналов, что снижает помехозащищенность системы. Креме того, увеличение длины информационных каналов приводит к увеличению массы и стоимости всей измерительной система в целом.

Для создания протяженной измэрительной системы в виде сети наиболее всего подходят элементы волоконной оптики [3, 4]. Крсмэ того, волоконно-оптические системы обработки и передачи информации, позволяют увеличить скорость передачи данных до 10 Гбит/с [5], расширить полосу пропускания передаваема сигналов до 10 Год [6], уменьшить потери для каналируемого излучения до уровня менее 0,2 дБ/км [7], обеспечить максимальную скорость ввода данных в электронную систем обработки и хранения информации [8]. Такие элементы имеют мальв габаршы, компактность, вьюэкую помехозащищенность. Все выпе перечисленное позволяет решить проблемы, возникающие при организаищ каналов передачи информации мажду измерительными преобразователями и электронной обрабатывающей систеюй [9-15].

Успехи в создании волоконных световодов (ВС) с заданными параметраш [1619] и достижения в разработке компонентов волоконной оптики открыли возможности эффективного использования световодов не только в системах связи, но и в измерительных системах. Возможность передавать излучение по ВС на большие расстояния практически без потерь позволяет создать распределенный волоконно-оптический измерительный преобразователь (ИП) [13, 20-23].

Во многих случаях процесс практического мониторинга физических величин и явлений связан с необходимостью измерения значений того или иного параметра в 4 конкретных точках пространства. Такие «точечные» измерения, могут быть произведены с использованием широкого набора датчиков [24-37]. Однако это требует организации большого числа информационных каналов передачи данных в случае создании на их основе информационно-измерительной сети.

Поскольку чувствительный элемент (ЧЭ) волоконно-оптических преобразователей может быть выполнен любой длины, это позволяет создавать принципиально новые типы преобразователей - распределенные. Принцип действия распределенных волоконно-оптических преобразователей основан на том, что измерения производятся непрерывно вдоль траектории размещения волоконного световода. Это принципиальное отличие распределенных волоконно-оптических ИП от сосредоточенных требует разработок новых технологических подходов к их созданию. Кроме того, в распределенных волоконно-оптических преобразователях должна использоваться специальная регистрирущая техника, позволяющая произвести разделение результатов измерения параметров физических полей по длине ВС.

Таким образом, для успешного решения перечисленных выше проблем актуальной является разработка и экспериментальное исследование физических принципов создания входящих в состав распределенной волоконно-оптической измерительной систем (РВОИС) чувствительных элементов распределенных ИП.

В основу классификации чувствительных элементов волоконно-оптических ИП наиболее целесообразно положить различие в способе модуляции оптических параметров излучения в ВС при внешнем физическом воздействии [13].

Поскольку световую волну достаточно полно можно описать четырьмя параметрами: интенсивностью, поляризацией, фазой и длинной волны, которые изменяются под действием на ВС физической величины. Поэтому ИП можно условно разделить на четыре группы: амплитудные, фазовые, поляризационные и спектральные.

Необходимость исключения влияния всех негативных факторов на изменение спектрального состава излучения в ВС, требуемая высокая точность его регистрации, осложняют применение частотных методов [13]. Для регистрации и обработки сигналов ИП спектрального типа требует сложное и дорогое оборудование, поэтому наибольшее развитие к настоящему времени получили методы использующие амплитудную, фазовую и поляризационную модуляции света в оптическом волокне при внешнем физическом воздействии.

Использование принципов амплитудной модуляции излучения в ВС наиболее перспективно для измерения физических воздействий, так как методы детектирования, основанные на изменении интенсивности света отличаются простотой реализации. Амплитудная модуляция излучения наиболее удобна для дальнейшей обработки оптического сигнала. Большинство схем с амплитудной модуляцией не требуют использования одномодовых ВС и когерентного излучения, хотя некоторые из них реализуемы лишь при работе с поляризованным светом. Схеш амплитудной модуляции не предъявляют строгих требований ни к источнику, ни к приемнику излучения [15], а выходной сигнал не нуждается в дополнительной обработке.

Для построения амплитудного волоконно-оптического измерительного преобразователя физических величин могут быть использованы следующие принципы: внесение детерминированных потерь в ВС; нарушение условия полного внутреннего отражения от границ световода [28].

Методы измерений, использующее чувствительный элемент отражательно-пропускательного типа, основаны на изменении оптического пропускания канала между источником и приемником излучения достигается не только за счет изменения сюйств однородного материала, образующего оптический канал, но и при введении в него инородных элементов (шторок, диафрагм, решеток), уменьшающих поперечное сечение канала, а следовательно и его пропускание. В конструкциях таких ИП используются различные конфигурации расположения торцов излучающих и приемных ВС. Перемещение одного торца относительно другого, за счет инерционных сюйств позволяет создавать простые ИП с амплитудной модуляцией [28]. Однако сложность создания оптической связи через воздушный зазор между ВС без больших потерь оптической мощности, а также необходимость установки рабочего положения каждый раз перед измерениями затрудняет использование такого ИП в РВСИС.

Методы измерений, основанные на нарушении условий полного внутреннего отражения от границ протяженного ВС, обладают хорошей линейностью, допускают использование многомодовых световодов, что во многом обеспечивает простоту их реализации [28]. Например, в ИП с микроизгибной модуляцией [8], использовался многомодовый ВС со ступенчатым изменением показателя преломления. Однако использование сложных механических систем для деформации ВС и неравномерность изгиба в них часто приводит к излому световода [28] . Это ограничивает применение этих устройств в РВОИС.

Методы измерений, использующие управляемую связь волноводов, обладают высокой чувствительностью. Отсутствие механической системы выгодно отличает их от методов, использующих нарушение условий полного внутреннего отражения. Однако технология изготовления волноводных структур, необходимых для реализации рассматриваемого метода, весьма сложна [13, 38]. Условие получения ЧЭ преобразователей с одинаковыми метрологическими характеристиками необходимыми для эффективной работы РВОИС трудно выполнимо.

Таким образом, из суцрствукщего многообразия измерительных преобразователей физических величин [8, 13, Б, 28 , 38], испсльзукших амплитудную модуляцию излучения в ВС, их интеграция в РВСИС затрудняется в силу имеющихся недостатков.

Следует также заметить, что по чувствительности методы, использукшие амплитудную модуляцию, уступают мэтодам, испсльзуппим пслфизационную и фазовую модуляцию излучения в ВС [13, 17, 20]. В тоже время при прохождении по ВС состояние поляризации направляемого излучения может изменяться не только вследствие собственной анизотропии волокна, но и в результате воздействия ряда физических полей [39]. Такая индуцированная поляризационная мэд/лящя излучения в ВС может быть использована для регистрации внешних воздействий на световод. Известно, что дополнительное двулучепрелсмление в ВС может быть легко достигнуто при деформационных воздействиях в результате возникновения механических напряжений и изменения геометрической форш волокна. Однако эти метода требуют соответствугаиих схем деюдуляции, выполняемых на основе различных типов поляризаторов. Эти элементы, как правило, должны устанавливаться в месте получения первичной информации, что связано с возможной деполяризацией излучения или дополнительные двулу-черелсмлением, которое могут внести длинные световода испальзуеьыэ в PBGC, для передачи инфорувционного сигнала. Использование скрещенного поляризатора и анализатора, располагаемых последовательно по световому лучу, вызывает значительньв потери в измерительной системе, уменьшая решстрирушую мощность на два порядка, что в свою очередь приводит к уменьшению динамического диапазона псляризащонных методов и делает этот метод не пригодньм для создания РВСИС.

Наиболее чувствительные методами приема физических величин с использованием ВС в качестве ЧЭ, являются метода, основанные на регистрации изменения фазы элемротгнитной волны, распространяющейся по ВС. В общем случае формирование промоделированного по фазе оптического сигнала в световоде обуславливается изменениш эффективного показателя преломления и длины ВС. В свою очередь значение эффективного показателя преломления зависит от разности показателей преломления сердцевины и оболочки. Изменения последних двух параметров ВС наблюдается в основном при деформациях световода вследствие возникновения механических напряжений и изменения геометршеской форш волокна.

Современная техника оптической интерферометрии позволяет фиксировать изменения фазы колебаний до 1(Т8 рад [27]. Поскольку используются оптические сигналы с длиной волны порядка микрометра, это позволяет регистрировать ничтожно малые изменения оптической длинны пути излучения в ВС. Поэтому, в большинстве случаев метода, испсшьзугаще фазовую модуляцию излучения в ВС, применяются для регистрации малых воздействий например в задачах измерения гидростатического и акустического давления [34, 40-42]). На основе волоконно-оптических интерферометров можно создавать высокочувствительньв ИП, отвечающие самым разнообразным требованиям к условиям эксплуатации и регистрируемом воздействиям. В тоже время необходимо помнить, что изменение таких внешних условий как температура, давление могут привести к значительным изменениям фазы светового излучения, что требует решения проблем стабилизации сигнала.

Для регистрации фазовых изменений в ВС используют одну из известных интерфе-рометрических схем: Маха-Цендера, Майкельсона, Фабри-Перо, Саньяка и другие [13].

Волоконный интерферометр Маха-Цендера представляет из себя два световых плеча, одно из которых опорное, а другое - сигнальное, подвергаемое внешнему воздействию. Для интерферометрических измерений излучение из сигнального волокна сравнивается со световьм лучом, прошедшим через изолированное от воздействий опорное волокно. Конструкция ЧЭ измерительного преобразователя, предложенная в работе [8], выполнена в виде простого механического осциллятора, содержащего груз, подвешенный между двумя волокнами, или груз, подвешенный к одному волокну.

Значительно более высокая чувствительность ИП достигается при использовании конструкции катушечного типа, когда вызванные воздействием изменения геометрических размеров упругого резинового цилиндра передается намотанному на него интерферометру [8]. Однако, методы регистрации внешних физических воздействий, использукищ: интерферсметрическую схему Маха-Цендера, крайне сложны в реализации из-за сложности конструкции оптической схемы, требующей хорошей изоляции опорного канала для устранения высокой паразитной чувствительности к нежелательные воздействиям окружающей среда [8, 27, 28].

Схема интерфероштрического ИП не обязательно должна содержать два волоконных плеча, по каждому из которых распространяется одна мода. Интерферометр мзжет быть построен на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо (ВСИФП). Этот интерферометр обладает высокой чувствительностью, как и все перечисленные выше схемы, но прост конструктивно, сигнал фазовой модуляции на его выходе непосредственно преобразуется прододулированньй по амплитуде оптический сигнал, который не требует дополнительной обработки и фильтрации [43]. Наконец, ВСМФП позволяет осуществить спектральное мультепликсирование выходных сигналов, что позволяет одновременно передавать по одному оптическому каналу инфоршцию от нескольких ИП. Следует отметить, что ВСИФП конструктивно мзжно создавать из отдельных оптических деталей, даже придать определенную кривизну полупрозрачным зеркальньм покрытиям для понижения дифракции световой волны [31, 44, 45]. Однако этот метод в силу сложности конструкции не подходит для создания РВСИС. Поэтому ВСМФП с непосредственным напылением на ториц однсмодового ВС полупрозрачного зеркального покрытия с высоким коэффициентом отражения оказывается более технологичным и удобным для создания измерительных систем [31]. На основе технологии напыления зеркал в настоящее время созданы системы для стабилизации частоты лазера, анализаторы спектра оптических приборов [46, 47] и др. В работе [31] рассмотрена возможность использования интерферометра Фабри-Перо как ИП температуры и давления.

Шесте с тем, несмотря на очевидные достоинства, ВОИФП в качестве чувствительного элемента РВШС не используется. Причина этого во многом заключается в отсутствии экспериментального материала и неполноте соответствующих математических моделей, описывакших поведение ВСМФП при деформационных воздействиях. Актуальной также остается задача выбора оптимальной конструкции ИП.

Общим недостатком рассмотренных выше интерферометрических ИП является сложность оптической схемы обработки, необходимость использования одномо-довых ВС и методов активной и пассивной стабилизации [27].

Среди конструкций волоконных интерферометров особый интерес вызывает одноволоконный многомодовый интерферометр. Это, пожалуй, единственный тип интерферометра, использующий многомодовое ВС, что позволяет резко удешевить и упростить конструкцию РВОИС. Выходной сигнал такого интерферометра формируется в результате взаимной интерференции различных направляемых мод. Однако к недостатку этого метода следует отнести сложность регистрации спекл-картины на выходе из оптического волокна. Поэтому для обработки его сигнала требуется пространственная фильтрация, что усложняет конструкцию ИП и увеличивает его габариты.

Одновслоконный двухмэдовый интерферометр (ОДИ) [13, 19], использукирй двухмодовый ВС, позволит удешевить и упростить конструкцию ИП. Применение одного световода, с большим диаметром светопроводящей сердцевины, в конструкции ЧЭ позволяет частично устранить проблему согласования волокна с источниками излучения. Преимущество ОДИ также заключается в том, что взаимодействуйте моды распространяется в среде с одной и той же температурой, подвергающейся одним и тем же воздействиям. Выходной сигнал изменяется только тогда, когда внешнее воздействие по-разному влияет на каждую из мод. Однако существует сложность регистрации интерферометрической картины на выходе из ОДИ вызванной случайными набегами фазы мод из-за рассеяния на неоднородностях сердцевины и границы сердцевина-оболочка [48, 49].

Поэтому одной из задач, стоящих перед исследователями при использовании ОДИ в качестве ЧЭ распределенного измерительного преобразователя, является поиск новых эффективных способов обработки интерференционной картины излучения на выходе двухмодовых ВС для эффективного выделения полезной информации на фоне модовых шумов.

Таким образом, применение распределенных волоконно-оптических преобразователей привносят новое качество или ноше возможности в информационно-измерительньв системы. Напримэр, существенно умэньшается число соединительных линий и количество необходимого измерительного оборудования, а значит и стоимость измерительной системы. Мальв масса и размеры, высокие прочность и гибкость ВС открывают широкие перспективы создания распределенных инфоршционно-измерительных сетей, способных применяться для реконструкции распределения параметров крупномасштабных физических полей (акустических, сейсмических, и т.п.).

Однако, несмотря на очевидное преимущество распределенных волоконно-оптических ИП они не получили широкого распространения. Главным образом это обусловлено тем, что на данный момент практически не разработаны физические и технологические основы создания распределенных волоконно-оптических ИП амплитудного и интерферометрического типа, предназначенных для создания распределенных информационно-измерительных сетей [24-37]. Следует также отметить, что уже разработанные распределенные волоконно-оптические ИП представляют собой отдельные измерительные устройства со сложной, и порой громоздкой аппаратурой регистрации и обработки выходного сигнала, что значительно затрудняет интеграцию их в единую крупномасштабную измерительную сеть.

При создании РВСИС, кроме ЧЭ преобразователей и линий связи необходимо использовать другие волоконно-оптические элементы: разветвители, соединители, фазовые модуляторы и т.п. Так как при этом различные волоконно-оптические элементы должны быть последовательно интегрированы в одну измерительную линию, то это приводит к увеличению как шумов в оптическом тракте, так и потерь оптической мощности на местах соединения. В результате, на практике в таких измерительных линиях наблюдается низкая чувствительность измерений. Поэтому для улучшения таких важных параметров как чувствительность и стабильность измерительных систем, в настоящее время, как в нашей стране, так и за рубежом ведутся исследования по разработке новых волоконно-оптических элементов [50-52], созданию новых материалов используемых в волоконной оптике [53-54].

Таким образом, задача исследования и разработки распределенных волоконно-оптических измерительных преобразователей, решение проблема объединения их в единые шфорщщонно-измерительньв сети и создания соответствующей элементной базы является актуальной. Это требует решения комплекса задач по исследованию характеристик ЧЭ преобразователей на основе ВСИФП, ОДИ и многсмодовых ВС; изучению фазовых и амплитудных изменений, вызванных деформацией ВС; разработке технологий создания волоконно-оптических компонентов, как для отдельных ЧЭ преобразователей, способных обеспечить значительную глубину модуляции фазы мод и амплитуды интенсивности излучения ВС, так и для устройств повыпакших эффективность работы всей РВСИС; исследованию метода обработки интерференщонной картины излучения из ОДИ; возможности реализации пространственного фильтра и устройства компенсации дрейфа рабочей точки; изучению юзмзжности улучшения параметров интерферометра Фабри-Перо; юзупжности повышения чувствительности амплитудных ВОД.

Целью настоящей работы является разработка физических и технологических основ построения распределенных волоконно-оптических информационноизмерительных систем, а также разработка и исследование технологий создания ее элементной базы, включая волоконно-оптические измерительные преобразователи интерферометрического и амплитудного типа.

На защиту еыносятся следукще результаты, полученные в настоящей работе:

1. Технологические приемы, создания измерительных преобразователей на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо и одноволоконного двух-модового интерферометра для распределенных волоконно-оптических измерительных систем и конкретные конструкции измерительных преобразователей на их основе.

2. Конструкция чувствительного элемента амплитудного преобразователя, выполненного в виде перетяжки шогомодового световода, имэгацей Q-образный изгиб.

3. Конструкция пространственного фильтра, выполненного в виде перетяжки световода, имеющей S-образный изгиб, для фазовой демодуляции выходного сигнала одноволоконного двухмодового интерферометра.

4. Метода контроля и стабилизации рабочей точки одноволоконного двухмодового интерферометра, основанные на использовании дополнительной опорной модуляции длины интерферометра, которьЕ обеспечивают эффективную компенсацию дрейфа рабочей точки в условиях воздействия негативных факторов окружающей среды.

5. Технологические приемы создания распределенных волоконно-оптических измерительных сетей на базе распределенных измерительных преобразователей интерферометрического и амплитудного типа.

Практическая значимость работы: заключается в том, что представленные в работе исследования закладывают фундамент для создания распределенных контрольно-измерительных систем, предназначенных для исследования различных физических полей и мониторинга состояния природных и техногенных о&ьектов.

Исследования технологических основ конструирования элементов распределенных волоконно-оптических измерительных систем позволили предложить принципы создания информационно-измерительных комплексов, предназначенных для создания систем управления сложными многопараметрическими процессами, охраны о&ьектов и территорий, а также для дистанционного мониторинга технических конструкций в процессе эксплуатации.

Представленные в работе исследования принципов обработки сигналов волоконных интерферометров, определения оптимального положения рабочей точки ИП и метод компенсации ее дрейфа могут быть использованы не только при разработке высокочувствительных и стабильных измерительных элементов распределенных волоконно-оптических измерительных сетей, но могут найти применение при создании и оптимизации широкого круга ИП физических величин различного функционального назначения и обеспечивать дальнейшее развитие элементной базы ИП интерферометрического типа.

Результаты проведенных исследований, использовались при проведении исследовательских работ и испытаний новой техники на полигонах: НИИ НПО Нефте-геофизики, ТОЙ ДВО РАН, ИАПУ ДВО РАН, в/ч № 90720 и других отраслевых НИИ.

Основные результаты, полученные в диссертации, опубликованы в работах [55-60, 66, 72-74, 76-86, 90, 94-97, юо, 102, 116-127] и докладывались на следующих конференциях:

1. 3-th International Soviet Fiber-Optic and Telecommunication Conference, St. Petersburg, 1993.

2. "International Symposium on Surface Waves in Solid and Layered structures", Moscow-S.-Petersburg, 1994.

3. International Conference "Distributed and multiplexed fiber optic sensor IV", San-Diego, USA, 1994.

4. 3-th International Students Congress of the Asia-Pacific Region Countries, Vladivostok.

5. 1, 2, 3, 4, 5 st Asia-Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto- and Microelectronics, Vladivostok, Russia 2001-2005.

6. 13-ая международная научная конференция "Математическое моделирование в технике и технологии-2000", Санкт-Петербург, 2000.

7. Всероссийская научно-техн. конф., посвященная 300-летию военного, военно-мэрского и высшего профессионального образования в России, Владивосток, 2000.

8. Всероссийская научно-грактическая конференция молодых ученых и специалистов «Геофизика-97», Санкт-Петербург, 1997.

9. Selected contributions to the third international conf. on optics within life science CWLS III. - Tokyo: Waseda University, Japan, 1994.

10. Proc. 10th Asian Technical Exchange and Advisory Meeting of Marine Structures, PNU, Korea, 1996.'

11. xxiii, xxxiv Шотейная научно-технич. конференция двпу, Владивосток, 1993-1994.

12. Научная конференция «Валогдинские чтения», Владивосток, ДВГТУ, 1998-1999.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Обший объем диссертащи составляет 121 страшны текста, вклшает 56 рисунков, 17 таблиц и список литературы из 127 наименований.

Заключение диссертации по теме «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», Петров, Юрий Сергеевич

4.5. ВЫВОДЫ

Таким образом, основные результаты 4 главы сводятся к следующему. В работе была создана измерительная линия длиной 100 м с расположенными на ней через 10 м пятью амплитудными ИП. При этом для построения измерительных линий, состоящей из пяти ЧЭ, коэффициенты пропускания которых линейно зависят от регистрируемых параметров физических полей и изменяются не более, чем на 20 % от общей величины оптической мощности. В качестве чувствительных элементов берутся перетяжки с fi-образного изгибом оси ВС (с оптимальными параметрами: ВАтк 0,3гсо; ХдиддабООмкм; Bmn/Lmn& 0r01; 2r2ci=60 мкм). Получена экспериментальная зависимость относительной амплитуды выходного сигнала измерительной линии от количества чувствительных элементов ИП, которая имеет линейный характер. Создана измерительная сеть размерностью 4x4, состоящая из 15 измерительных линий на основе амплитудных ИП. Показано, что получаемые на выходе сети результаты измерений могут быть использованы для восстановления пространственного распределения параметра амплитуды колебаний. Результаты проведенного эксперимента демонстрируют хорошее соответствие исходного и восстановленного распределений амплитуды колебаний.

Разработана технология построения компактного деформометра на основе ОДИ с чувствительным элементом длиною 100 м. При построении деформометра были использованы: волоконно-оптическое устройство согласования (соединения) одномо-дового ВС и интерферометра; устройство пространственного фильтра. Для стабилизации положения рабочей точки ОДИ были применены способ определения оптимального положения рабочей точки деформометра и компенсации ее дрейфа.

Рассмотрен случай, когда на одной измерительной линии размещены несколько ИП интерферометрического типа, а результирующая деформация растяжения чувствительных участков ОДИ зависит не только от параметров вибрационного поля, но и от амсшитудно и фазочастотных характеристик колебательной систеь/ы «груз-струна». Рассмотрены особенности измерительной линии, где расстояние между чувствительными элементаш велики, и сигнал на выходе линии пропорционален сумде интенсивностей колебаний исследуемой поверхности в местах расположения ЧЭ. На основе рассмотренной модели создана конструкция измерительная линия на основе одноволоконного двухмодового интерферометра.

В результате проведенных, экспериментальных исследований характеристик измерительной линии было показано, что АЧХ измерительной линии линейна в диапазоне частот от 2 до 40 Гц. Получены данные демонстрирующие преимущества распределенных ИП перед измерительной системой на основе сосредоточенных преобразователей. В ходе экспериментальных исследований установлено, что чувствительность измерительной линии на линейном участке АЧХ в режиме регистрации поперечных колебаний составляет 1,1-10 3 мВ/м на один ЧЭ. В режиме регистрации ускорения колеблкцщся среда чувствительность достигает 1,4 мВ-с2/м на один ЧЭ на частоте 5 Гц. Получена зависимость выходного сигнала измерительной линии от числа чувствительных элементов, из которой видно, что входящие в измерительную линию ИП имеют одинаковую чувствительность.

Разработан технологический подход к построению волоконно-оптической сети для реконструкции распределений физических полей. Для создания макета сети были изготовлены 40 измерительных линий, представляющих собой протяженные одно-волоконные двухмодовые интерферометры, каждая длиной 100 и. На каждой измерительной линии последовательно через один метр размещены десять ИП, конструкция которых представляет собой колебательную систему «груз-струна».

Представлены результаты экспериментальных исследований измерительной сети размерностью 10x10. Показано, что сеть позволяет собирать интегральную информацию о значении интенсивности колебаний в 100 точках поверхности. Представлены экспериментальные результаты восстановления распределения интенсивности поперечных колебаний поверхности, на которой была улажена сеть. Результаты показывают хорошее соответствие исходного и восстановленного распределений.

Исследованы тригональная и сегментарная топологии распределенной волоконно-оптической измерительной сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие производства, расширение круга научных исследований, приводят к необходимости мониторинга природных и техногенных объектов, что выдвигает задачу создания протяженных (распределенных) измерительных систем. Такие системы должны удовлетворять целому ряду требований: организации большого числа информационных каналов передачи данных, высокое быстродействие и помехозащищенность, способность функционировать в экстремальных условиях окружающей среды. В связи с этим задача исследования и разработки распределенных волоконно-оптических измерительных преобразователей, решение проблемы объединения их в единые информационно-измерительные сети и создания соответствующей элементной базы является актуальной, этому и посвящена настоящая работа. Основные результаты, сводятся в основном к следующему:

1. Разработаны технологические основы конструирования чувствительных элементов волоконно-оптических преобразователей интерферометрического и амплитудного типа. Предложены и изучены способы: термической полировки торцов волоконных световодов для создания волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо с контрастностью более 25 и резкостью интерференционной картины более 10} способ согласования мод одноволоконного двухмодового интерферометра обеспечивающее устойчивое равенство значений возбуждения LP0i, ЬРц для создания интерферометра; способ повышения локальной чувствительности волоконных световодов к изгибам оси путем создания перетяжки оболочки с Q-образном смещением оси световода, для создания ампльтудных измерительных преобразователей с линейной зависимостью интенсивности излучения от изгиба.

2. Разработано устройство пространственной фильтрации излучения в од-новолоконном двухмодовом интерферометре на основе перетяжки оболочки с S-образным изгибом оси волоконного световода. Найдены оптимальные конструктивные параметры фильтра.

3. Изучен механизм дрейфа рабочей точки на передаточной характеристике одноволоконного двухмодового интерферометра и предложен способ определения оптимального положения рабочей точки. Разработана конструкция устройства для установки рабочей точки одноволоконного двухмодового интерферометра, с точностью не менее 10~4 рад. Представлен и исследован новый метод компенсации дрейфа рабочей точки одноволоконного двухмодового интерферометра, в условиях резкого изменения температуры окружающей среды. Метод позволяет увеличить динамический диапазон измерений на 20 дБ и обеспечивает стабильность выходного сигнала не менее 17 % на временной базе 2 часа.

4. Разработаны и исследованы многофункциональные элементы распределенной волоконно-оптической измерительной системы на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо, одноволоконного двухмодового интерферометра и амплитудном измерительном преобразователе. а) Разработан чувствительный элемент на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо. Показано, что чувствительность этого элемента при длине 10 см достигает (при R = 0,6) 1,3 мкВ/нм, что при уровне шумов измерительной системы 0,1 мкВ позволяет регистрировать изменение длины волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо с точностью 0,005 мкм на один чувствительный элемент, при динамическом диапазоне измерений 53 дБ. Разработан измерительный преобразователь на основе волоконно-оптического интерферометра Фабри-Перо с чувствительным элементом в виде подвеса инерционной массы на середине натянутого интерферометра, обеспечивающий в динамическом диапазоне более 60 дБ, при уровне шумов измерительной системы равной 0,3 мкВ минимальное измеряемое значение ускорения 0,0009 м/с2. б) Исследована базовая конструкция многофункционального чувствительного элемента на основе одноволоконного двухмодового интерферометра. Разработана базовая конструкция измерительного преобразователя для акселерометров на основе одноволоконного двухмодового интерферометра, обеспечивающая минимально измеряемое значение ускорения приблизительно равное 1,6-10~3 м/с2, при неравномерности амплитудно-частотной характеристике ±0,3-10 "3 В-с2/м и динамическом диапазоне 50 дБ. в) Разработана базовая конструкция амплитудного измерительного преобразователя на основе перетяжки многомодового световода, имеющей Q-образное смещение, для измерения амплитуды угла изгиба. Диапазон измеряемых значений изгиба от 0,001 до 1 градусов, динамический диапазон 68 дБ.

5. Разработана конструкция протяженного деформометра на основе одно-волоконного двухмодового интерферометра. При длине чувствительного элемента деформометра равной 100 м достигнута чувствительность равная 3 мкВ/мкм, пороговая чувствительность 0,01 мкм, динамический диапазон измерений равный 30 дБ.

6. Разработана и исследована конструкция волоконно-оптических измерительных линий на основе одноволоконного двухмодового интерферометра длиною 200 м с размещенными по длине интерферометра 20 преобразователями. Амплитудно-частотная характеристика линии в диапазоне частот от 2 до 40 Гц линейна, а чувствительность составила 1,1-103 мВ/м на один чувствительный элемент.

7. Разработаны и экспериментально подтверждены технические принципы построения и организации распределенной волоконно-оптической измерительной сети на основе интерферометрических и амплитудных преобразователей. Создана сеть интерферометрического типа (одноволоконный двухмодовый интерферометр) размерностью 10x10, состоящая из 40 измерительных линий, содержащей по 10 преобразователей на каждой. Разработана сеть амплитудного типа на основе амплитудных измерительных преобразователей размерностью 4x4, состоящая из 15 измерительных линий содержащая по 4 преобразователя на каждой. Исследованы тригональная и сегментарная топологии распределенной волоконно-оптической измерительной сети.

В заключение считаю своим долгом вьразить глубокую благодарность и искреннюю признательность моему научному руководителю члену-корреспонденту РАН, доктору физико-математических наук, профессору Кульчину 1Срию Николаевичу за постоянное внимание и всестороннюю помощь при обсуждении возникавших проблем и полученных результатов.

Выражаю также благодарность сотрудникам лаборатории оптоэлектроники кафедры физики ДВГТУ доктору физико-математических наук, доценту, Витрику Олегу Борисовичу; доктору физико-математических наук, доценту, Каменеву Олегу Тимуровичу; кандидату физико-математических наук Ромашко Роману Владимировичу за помощь в работе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Петров, Юрий Сергеевич, 2006 год

1. Боголюбов А. А., Лебедев Г. Н., Новиков А. Н. Архитектура многоуровневой интеллектуальной системы контроля и управления динамическим объектом // Межвуз. науч-но-техн. сб. "Кибернетика и вуз".- Томск: ТПУ. 1994. ЕЫп. 28. с. 81-84.

2. Интегральная оптика. Под ред. Тамира Т. М.: Мир, 1978. 360 с.

3. Ботез Д., Херсковец Д. Компоненты оптических систем связи. ТИИЭР, 1980, 57 с.

4. Волоконная оптика и приборостроение. / под ред. Бутусова М.М. Л.: Машиностроение, 1987, с. 328.

5. Баяк К., Эльзе Г., Гроскопф Г., Вильф Г. Цифровая и аналоговая передача широкополосных сигналов по оптическим линиям // ТИИЭР.- 1983, т.71, N2.

6. Визель А. А., Мурадян А. Г. Системы связи по подводньм световодньм кабелям // Зарубежная радиоэлектроника.- 1989, №6, с. 89-95.

7. Краоок Б. А., Семенов 0. Г., Шэреметьев А. Г., Шестериков В. А. Световодные датчики. М.: Машиностроение, 1990, 256 с.

8. Витрик 0. Б., кульчин Ю. Н., Обух В. Ф. Исследование фильтра корреляции интенсив-ностей в схеме обработки сигналов одноволоконного интерферометра.Деп. в ВИНИТИ 1990, N 1566-В90.

9. Шковский Ю. А., Витрик 0. Б., кульчин Ю. Н. Запись гслограш Френеля излучением прошедаим многсмодовые волоконные световода. // Оптика и спектроскопия. 1990, т. 68, 5, с. 1160-1164.

10. Шковский Ю. А., Витрик 0. Б., кульчин ю. Н. Обработка сигналов волоконно оптических датчиков ксррелящонньм способом. Межвузовский сборник. Саратов, 1989, с. 95-97.

11. Шковский Ю. А., Витрик 0. Б., кульчин Ю. Н. Амплитудная согласованная (фильтрация в обработке сигналов одноволоконного шогсмодового интерферометра. // Квантовая электроника., т. 17, 1990, с. 1377-1378.

12. Бусурин Б. И., Семенов А. С., Удалов Н. П. Оптические и волоконно-оптические датчики. //Квантовая электроника. 1985, т 12, с. 901-943.

13. Миллер С. Е. Обзор состояния вслоконло-оптической связи. ТИИЭР, 1980, с. 5.

14. КЬзане А., Флере Ж. и др. Оптика и связь. М.: Мир, 1984.с. 502.

15. Девятых Г. Г., Дианов Е. М. Волоконные световода с мельми оптическими потерями. Вестник АН СССР, 1981, т. 10, с. 54-66.

16. Белов А. В., Гурьянов А. Н., Девятых Г. Г. и др. Стеклянный световод с потерями менее 1 дб/км. Квантовая электроника, 1977, № 9, с. 2041.

17. Гурьянов А. М., Гусовский Г. Д., Дианов Е. М. и др. Однсмодовьм волоконный световод с малыми потерями. Квантовая электроника, 1980, № 8, с. 1823-1825.

18. Дианов Е. М., Васильев А. В., Дуитрук J1. Н. и др. Двухслойные мэнокристалличе-ские волоконные световода- -Квантовая электроника, 1985, № 12. с. 2488-2489.

19. Балаев В. И., Мишин Е. В. Волоконно-оптические датчики параметров физических полей. Квантовая электроника. 1984, № 1, с. 10-30.

20. Лямшев JI. М., Смирнов Ю. Ю. Волоконно-оптические приемники звука. Акустический журнал, 1983, № 3 с. 290-309.

21. Бутусов М. М., Тарасюк Ю. Ф., Урванцева Н. JI. Гидроакустические антенны на волоконных световодах. Зарубежная радиоэлектроника, 1983, № 5, с. 38-51.

22. Тарасюк Ю. Ф., Бутусов М. М. Использование волоконной оптики в морском приборостроении. Судостроение за рубежом, 1984, № 12, с. 26-37.

23. Giallorenzi Т., Bukaro J., A. dandridg et al. Optical Fiber Sensor challange the Competition. // IEEE Spectrum., 1986, v23, N9, p. 44-49.

24. Бердачевский Б., Королькевич В., Лавренцов В. и др. Сосотояние и перспективы развития оптоволоконных излэрительных систем. // Зарубежная электронная техника. 1987, N3, стр. 3-68.

25. Davis Charls М. Status of Fiber-Cptic Sensing. // Pros.Soc. Photo-Cpt. Instrum. Eng., 1988, 959, p. 60-65.

26. Окоси Т., и др.Волоконно-оптические датчики./Пер.с яп,-М. :Энергоатсмиздат, 1991.

27. Бусурин В. И., Носов Ю. Р. Волоконно-оптическин датчики: Физические основы, вопросы расчета и применения. М.: Энергоатсмиздат, 1990, 256 с.

28. Breen S., Paton В.Е. Fiber-optic displacement sensor with subangstrcm resolution. // Appl.Opt. v29, N1, 1990.

29. Глубоков А. Глубоководный волоконно-оптический гидрофон. // Квантовая электроника. N7, 1990.

30. Kist R. Fiber-Cptic spectrum analyzator.//Jomal of light-wave technology.vl,Nl, 1983.

31. Malinson S.R. Wavelength selectiv filters for single-mode fiber WEM systems using EPI. // Appl.Opt. v26, 1987.

32. Jakobs St.F., Shall J.G. Liquid level interfercmetr. // Appl. Cpt. v28, 1981,

33. Авдошин E.C., Авдошин Д.Е. Волоконно-оптические измерительные датчики и приборы. // Зарубежная радиоэлектроника, 1991, N2, с. 35-55.

34. Giallorenzi Т. Fiber optic sensor.// Opt. and Laser Technology, 1981, N4, p.73.

35. Eakin J. Fiber Optic Sensor. Principls and ^plications. // Control and Instrum., 1984, vl6, N9, p. 43-47.

36. Мировицкий Д. И. Распределенные и квазираспределенные волоконно-оптические датчики // Измерительная техника.- 1991, №12, с. 43.

37. Барносски Д. Введение в интегральную оптику. -М. ,1977 с. Збб.

38. Косарева Л.И., Котов О.И., Лиокунович Л.Б. и др. Два механизма модулящи фазы в многоходовых волоконных штерферсметрах. Письма в ЖГФ,2000,тем 26, вып.2., с.53-63.

39. Bacganski R., Drucheri D.C. Pressure sensiting of clad optical fiber. // 2ppl. Opt. N24, 1985.

40. Баранов Д.В. и др. ВСИФП на однемодовых и градиентных световодах // Квантовая электроника, 1989. Т. 16. N'3.

41. Shao-Min Tseng, Chin-Lin Chen. Optical Fiber Fabri-Perot Sensors. // Appl.Cpt., 1988, v27, N3, p. 547-551.

42. Urquhart P. Transverselu Coupled Fiber Fabri-Perot Resonator: // Theory. Appl. Cpt., 1987, v26, N3, p. 456-463.

43. Бутиков E. Оптика. M.: Высшая школа, 1986.

44. Борн M., Вольф Э. Основы оптики М.: Наука, 1973, 720 с.

45. Layton М. R., Bucaro J. A. Cptical fibre acoustic sensor node-node interference. -Appl. Cpt., 1979, №5, p. 666-671.

46. Унгер Г.Планарные и волоконные оптические валновода/Пер.с англ.,-М.:Мир, 1980,656с.

47. Memillan J. L., Robertson S. С. Single-node optical fiber sensors. Gee. Journal of research, 1984, 2, p. 119-124.

48. Badanski R., Drucker D. C., Rice J. R. Pressure sensitivity of a clad optical fiber. App. Opt., 1979, 24.

49. Равлин Л. А., Семенов А. Т., Шелков H. В. Шсокочувствительный лазерный интерферометр на многоходовом световоде.-Квантовая электроника, №8, 1982, с. 1836-1838.

50. Васильев А. В., .Планов Е. М. и/р. Монокристаллические волоконные световода среднего инфракрасного диапазона. -Квантовая электроника, 1981, №8 с. 1378.

51. Кульчин Ю.Н., Петров Ю.С. и до. Датчик температуры на основе волоконно-оптических интерферсметров Фабри-Перо с внешними резонаторами. // Оптическая техника. 1997,т. 12, №1, с. 24-25.

52. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Кириченко О.В., Петров Ю.С. и до. Квазираспредаленный вслоконнооптический датчик. // Измерительная техника. 1993, N1, с. 16-17.

53. Зак А.Ф., Манько Ю.П. Влияние температуры на деформацию и прочность стеклянных волокон. // й^рнал технической физики. 1954. Т. 24 с. 1983-1990.

54. СнайдерА., Лав Дж. Теория оптических волноводов. / Пер. англ., -М.: Радио и связь, 1987, 656 с.

55. Кйзеветтер Д.В., Малюгин В.И. Влияние дефектов торцевой поверхности световода на эффективность ввода излучения // ЖТФ.-2002.-Т.72, В.9.с. 80-86.

56. Семенов А. Б. Волоконная оптика в локальных и корпоративных серях связи. -М.: Компьютер Пресс, 1998.302 с.

57. Кульчин Ю. Н. Распределенные волоконно-оптические измерительнье систеш. М.: Физматлит, 2001. 272 с.

58. Кульчин Ю.Н. Витрик О.Б., Обух В.Ф. Датчик СНЧ колебаний на волоконном световоде. Тезисы II Всесоюзной конференции "Прием и анализ СНЧ колебаний естественного происхождения". Воронеж, 1987 г., с. 99.

59. Беловолов М.И., кульчин Ю.Н., Еитрик О.Б., Дианов Е.Д., Обух В.Ф. Исследование модуляции фазы и состояния поляризации в малсмодовом волоконном светоюде при аксиальных деформациях. // Квантовая электроника, 1989. Т. 16. с. 2301-2303.

60. Layton M.R., Bucaro J.A. Cptical fiber acoustic sensor utilizing mode-mode interference // Appl.Cpt. 1979. V.18, №5. p. 666-670.

61. Семенов А. С., Смирнов В. JI., Шалько А. В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации. -М.: Радио и связь, 1990, 225 с.

62. Гуков Г.Б. Расчет оптических характеристик изогнутого световода. // Квантовая электроника. 1982. Т. 9, №3. с. 613-615.

63. Гауэр Дк. Оптические системы связи. /Пер.с англ.,-М.:Радио и связь, 1989,500 с.

64. Кульчин Ю.Н., Петров Ю.С. Волоконно-оптические датчики с амплитудной модулящей. Доклад на региональной научно-технической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс»., ДВГТУ, Владивосток, 1998.

65. Kulchin Yu., Vitrik 0. Petrov Yu. Distributed fiber-optic sensor. Abstracts of 2nd International Student's Congress of the Asia-Pacific Region Congress. Far Eastern State Technical University, Vladivostok, Russia, 1997.

66. Кульчин Ю.Н., Петров Ю.С. и др. Сейсмодатчик., Патент № 2184383 от 27.06.2002.

67. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Петров Ю.С., Каменев О.Т. и др. Метод обработки сигналов одноволоконного двухмодового интерферометра. Автометрия. 1995, N 5, с. 32-35.

68. Anderson D., Mizrahi V., Erdogan T. and A. E. White. Production of in-fibre gratings using a diftractive optical element. // Electron. Lett. 1993, Vol. 29, No.6, p. 566-568.

69. Справочник конструктора оптико-механических приборов. / Под ред. В.А. Панова. -Л.: Мапиностроение, 1980, 741 с.

70. Оптоволоконные сенсоры./Под ред. Дк. Дейкина и Б. Калю.- М.: Мир, 1992, 289 с.

71. Ждмн В.Г. Волоконно-оптические измерительные преобразователи скорости и давления. -М.: Энергоатсмиздат, 1987. 112 с.

72. Мазурин О.В., Стрельцов М.В. и др. Свойства стекол и стеклообразуидих расплавов: Справочник. Тем 1 -JI.: Наука, 1973.

73. Витрик О.Б., Кириченко О.В., Кульчин Ю.Н., Петров Ю.С., Воробьев Ю.Д. Вслоконнье интерферсмэтрические датчики для создания измерительных сетей. // Труды Дальневосточного государственного технического университета. 1993, Выпуск 111,серия5,с.5-8.

74. Kulchin Yu.N., Vitrik О.В., Kirichenko O.V., Petrov Yu.S. Distribute fiber-optic sensor for seismoacoustic investigation. // Proc. 3-rd International Russian Fiber Optic Conference. St. Peterburg, 1993, Vol.2, p. 291-294.

75. Кульчин Ю.Н., Еитрик О.Б., Кириченко O.B., Петров Ю.С. и др. Квазираспределенный вслоконнооптический датчик. // Измерительная техника. 1993, N1, с. 16-17.

76. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Кириченко О.В., Петров Ю.С. Сейсмоиалерительное устройство. // Патент Российской Федерации на изобретение №2066467.

77. СамарскийА.А.,А.Н.Тихонов. Уравнения математической физики.-М. :Наука, 1977,389с.

78. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике, /пер. с англ. -М.:Наука,1978, 830 с.

79. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Кириченко О.В., Петров Ю.С. Сейсмэдатчик. Положительное решение о вьщаче патента Российской Федерации на изобретение по заявке №94005430 от 14.02.94.

80. Богатырев В.А. и др., Прочность стеклянных волоконных световодов большой длины. Труда ИОФАН, «волоконная оптика», т 5, 1987.

81. Евтихиев H.H., Засовин Э.А., Мировицкий Д.И. Волоконная и интегральная оптика в инфоршционных системах. -М. Изд. МИРЭА, 1987.

82. Dakin J., Culshaw В. Cptical Fiber sensors: Principles and components. Boston: Artech House, Vol.1, 1988.

83. Кривошлыков С.Г., Сисакян И.Н. Функциональные юзюкности и чувствительность датчиков на основе однсмодоеых градиентных оптических волноводов.// Квантовая электроника, 1987, т.14, №3, с. 481-491.

84. Наттерер Ф.Математические аспекты компьютерной томографии./пер.с англ.-м.:№р,1990.

85. Луис А., Наттерер Ф. Математические проблемы реконструктивной вычислительной томографии. // ТИИЭР, 1983, т.71, N3, с. 111-125.

86. Хелгасон С. Преобразование Радона. М.: Мир, 1983, 152 с.

87. Тихонов А.Н. и др.Математические задачи компьютерной томографии.-М. :Наука, 1987.112. кунищн В.Е., Терещенко Е.Д. Томография ионосферы. М., Наука, 1991.

88. Левин Г.Г., Вишняков Г.Н. Оптическая томография. М., Радио и связь, 1989.

89. Deans S.R. The Radon transform and seme of its applications.-N.Y .: John Wiley and Sons, 1983.

90. Kulchin Yu.N., VitrikO.B., Kirichenko O.V., Petrov Yu.S., Kamenev O.T. Distributed fiber-optic acoustic sensor. // Proc. of Distributed and multiplexed fiber optic sensor IV Conf. San- Diego, California, 1994, Vol. 2294, p. 129-132.

91. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Кйриченко O.B., Петров Ю.С. Распределенная волоконно-оптическая измерительная сеть. // Тезисы докладов 23-й Юбилейной Научно-технической конференции ДВГТУ, Владивосток, 1993, т.2, с. 20-22.

92. Kulchin Yu.N., Vitrik O.B., Kirichenko O.V., Petrov Yu.S. Measuring network on the base of fiber-optic interferometers. // Conf.Proceedings of "International Conference on optical information processings" St. Peterburg, 1993, SPIE Vol. 20S1, p.83-90.

93. Kulchin Yu., Petrov Yu. Fiber-optical intelligent system for physical field monitoring., Proc. of First Asia-Pacific Conf. "Fundamental problems of opto- and microelectro-nics", Vladivostok, 2000. c.49-54.