Мультисенсорные преобразователи информации на основе волоконно-оптических ЦАП тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат наук Теряева Ольга Викторовна

• Теряева Ольга Викторовна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Теряева Ольга Викторовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ МСПИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

1.1 Примеры применения МСПИ в системах управления и контроля

1.2 Обзор и сравнительный анализ принципов построения МСПИ

1.2.1 ВОЦАП на основе активных модуляторов

1.2.1.1 ВОЦАП со спектральным уплотнением каналов

1.2.1.2 Устройства на основе магнитооптических модуляторов

1.2.1.3 Устройства на основе фазовых модуляторов

1.2.2 МСПИ на основе пассивных модуляторов

1.3 Обзор принципов построения регулируемых оптических аттенюаторов

1.3.1 Регулируемые оптические аттенюаторы на основе осевого смещения световодов с применением упругих элементов

1.3.2 Регулируемый оптический аттенюатор на основе осевого смещения с помощью резьбовых соединений

1.3.3 Магнитоуправляемый регулируемый оптический аттенюатор

1.3.4 Регулируемый оптический аттенюатор на основе бокового смещения

Выводы по главе

2 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МСПИ НА ОСНОВЕ ВОЦАП И УСТРОЙСТВ НА ИХ ОСНОВЕ

2.1 Обобщенная структурная схема МСПИ на основе ВОЦАП

2.2 Обобщенная математическая модель МСПИ на основе ВОЦАП с суммированием весовых коэффициентов

2.3 Математическая модель обобщенной функциональной схемы МСПИ на основе АЦП параллельного преобразования

2.4 МСПИ на основе моноволоконных световодов и ЭНВ в виде набора щелевых диафрагм и растров

2.5 Секционированный МСПИ на основе малоразрядных ВОЦАП

2.6 МСПИ на основе призмы Порро

2.7 Преобразователь угол-код с МСПИ на основе призмы Порро

2.8 Волоконно-оптический преобразователь угол-код на двух МСПИ

2.9 Математическая модель ОЦПУ на основе двух МСПИ

2.10 Конструкция регулируемого ЭНВ с эксцентрично вращающимся экраном

2.11 Математическая модель регулируемого элемента назначения веса с вращающимся экраном

2.12 Математические модели элементов назначения веса ВОЦАП

2.12.1 Математическая модель аттенюатора на основе осевого рассогласования световодов

2.12.2 Аттенюатор на основе щелевых диафрагм

Выводы по главе

3 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МСПИ... 85 3.1Общая классификация доминирующих погрешностей преобразования

3.2 Анализ требований к погрешности весовых коэффициентов ЭНВ

3.3 Методика расчета допустимых инструментальных погрешностей изготовления ЭНВ

3.4 Анализ погрешности, вносимой аналоговой частью электронного блока

3.5 Оценка достоверности преобразования МСПИ

3.6 Методики автокоррекции погрешностей МСПИ

3.6.1Методика автокоррекции статической погрешности МСПИ

3.6.2 Методика коррекции динамической погрешности МСПИ

3.7 Методика оптимального выбора конструктивных параметров МСПИ110 Результаты и выводы по главе

4 КОНСТРУКТИВНЫЕ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ МСПИ

4.1 МСПИ на основе ЭНВ с переменными зазорами между жгутовыми световодами

4.2 Конструктивные особенности бинарного преобразователя перемещений на основе ЭНВ с переменной площадью диафрагмы

4.3 Конструкция «весового» переключателя оптических сигналов для МСПИ на основе планарного ответвителя с двоичным коэффициентом деления

4.4 Конструкция ЭНВ на основе вращающегося экрана

4.5 Экспериментальная установка для исследования ЭНВ с переменным коэффициентом передачи

4.6 Схемотехнические особенности МСПИ

4.6.1 Принципиальная схема МСПИ с коррекцией динамической погрешности

4.6.2 Описание функциональной схемы и конструкции макетного образца МСПИ

4.6.3 Принципиальная схема макетного образца МСПИ

4.7 Технические характеристики разработанных МСПИ

Результаты и выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А - Принципиальная схема экспериментального образца

МСПИ

Приложение Б - Акт о внедрении результатов кандидатской диссертации в

ООО «Научно-производственный центр «Самара»

Приложение В - Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в учебный процесс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мультисенсорные преобразователи информации на основе волоконно-оптических ЦАП»

ВВЕДЕНИЕ

Одной из доминирующих тенденций развития элементной базы систем управления является все более широкое использование волоконно-оптических датчиков (ВОД), которые, благодаря высокой помехозащищенности, электрической нейтральности, низкой химической активности и информационной безопасности, все более успешно конкурируют с датчиками на традиционных физических эффектах. Об этом свидетельствуют данные Европейского консорциума по фотонным датчикам (EPIC), согласно которым прогнозируется двукратное увеличение мирового рынка ВОД c $500 млн. до $1 млрд. в период с 2013 по 2019г.г.

Среди ведущих мировых фирм, занимающихся разработкой и продвижением ВОД в промышленность, следует выделить американские фирмы Sensuron, Pepperl+ Fuchs North America, Prime Photonics, Intelligent Fiber Optic Systems, а также Avago Technologies (Сингапур), Второй университет Неаполя (Италия) Optosensing (Неаполь, Италия), Photline Technologies (Франция), а также российские научно-образовательные и производственные организации, входящие в консорциум по квантовым технологиям на базе ИТМО.

Однако, по данным экспертных оценок [48], предложения ВОД как за рубежом, так и у нас в стране значительно отстают от существующих потребностей (рисунок В.1). Как видно из приведенной диаграммы, предложение отечественных ВОД существенно отстает от зарубежного по всем измеряемым параметрам. Эти обстоятельства обусловливают необходимость интенсификации работ в области научных разработок и промышленного освоения ВОД различного назначения в рамках целевой государственной программы с соответствующим ресурсным обеспечением.

Одним из перспективных направлений развития ВОД является разработка мультисенсорных преобразователей информации (МСПИ), предназначенных для многоточечного контроля конечных положений

объектов управления в 2D и 3D пространствах [22, 23, 61, 87, 88]. Входными сигналами таких МСПИ являются бинарные оптические сигналы, формируемые оптическими переключателями при механическом контакте с реперными точками рабочего пространства. Примерами таких объектов являются исполнительные механизмы робототехнических комплексов, работающих «по упорам», автоматы для лазерной и дуговой сварки и резки металлов, устройства тепловой защиты объектов, станки с ЧПУ, системы механизации крыла ЛА, задвижки нефте- и газопроводов, конвейеры и др.).

Потребность Щ Предложение за рубежом Д Предложение в РФ Рисунок В.1 - Соотношение спроса и предложения на ВОД за рубежом и в

РФ: 1-перемещение, 2-скорость, 3 -ускорение, 4-деформация, 5-координаты,

6-частота вращения, 7-крутящий момент, 8-унос ТЗП, 9-уровень, 10-расход,

11-давление, 12- сила, 13-температура, 14-наличие пламени, 15-газовый

состав, 16-напряженность магнитного поля

Разработка МСПИ происходит на различных технологических платформах, основанных на использовании решеток Брэгга, рассеянного излучения, методов интерферометрии, а также волоконно-оптических цифро-аналоговых преобразователей (ВОЦАП) [24, 32, 34]. Для формирования входных бинарных сигналов ВОЦАП используются различные физические

эффекты, такие как магнитный, термомеханический, электрохромный, магнитооптический, электрооптический и ряд других (труды С.В.Варжеля, Ю.В.Гуляева, Е.М. Дианова, Матюнина С.А., Р.Джексона, Дж.Фрайдена, Э. Удда, J.H. Hong , C.M. Verber, I.A. Galton, Y-K. Chen, А Leven, P.A. Baginski, S.Ch. Tseng, T.U. Kawasaki, B.L. Uhlhorn, C. Okawara, H. Hogan. J.P Yao) [3, 5, 8, 30, 33, 39, 45, 46, 76, 95-98, 112, 114].

Общим недостатком известных конструкций МСПИ является сложность и высокая стоимость вторичной аппаратуры, а также необходимость использования в зоне измерения цепей электропитания для формирования бинарных электрических сигналов, что лишает их принципиальных преимуществ, свойственных электрически пассивным волоконно-оптическим преобразователям с вынесенным на заданное расстояние электронным блоком.

Ряд новых возможностей улучшения технико-экономических показателей МСПИ открывает использование в их составе электрически нейтральных ВОЦАП с параллельной структурой (работы В.И Бусурина, В.Г. Домрачева, В.М. Гречишникова, В.А. Зеленского, Н.Е. Конюхова, Л.Н.Коломийца О.А. Кулиш, Г.И. Леоновича, Г.К. Маковца, Ю.Р.Носова, В.И. Попова, Ф.Г. Геокчаева, В.Б. Смолова) [11-15, 27, 28, 48, 52, 69, 72, 77, 79, 80, 83-85], в которых в качестве первичных преобразователей используются микромеханические переключатели оптических логических сигналов, время срабатывания которых лежит в диапазоне от 0,1 до десятков миллисекунд. Конструктивная простота, низкая удельная стоимость сенсорного канала и технологичность таких МСПИ [93, 103] позволяет эффективно использовать их в системах управления, в которых быстродействие датчиковой аппаратуры не имеет решающего значения. Основной проблемой при создании таких устройств является сложность точной установки весовых коэффициентов из-за больших погрешностей деления и суммирования «взвешенных» оптических сигналов с использованием многополюсных разветвителей. Погрешности серийных

образцов оптических разветвителей могут достигать 5-10%, в то время как погрешности весовых коэффициентов даже у 4-х разрядного ВОЦАП не должны превышать 1,5%. Указанное обстоятельство ограничивает информационную емкость таких МСПИ на уровне 2-3 бит, а следовательно, и возможности их практического использования.

Однако в известных работах рассмотрены, в основном, вопросы построения МСПИ на основе гибридных ВОЦАП, использующих в своем составе элементы различной физической природы [35-38, 101, 107]. При этом вопросы создания МСПИ на платформе электрически пассивных ВОЦАП не получили должного отражения в известных публикациях. На основании изложенного тема диссертационной работы, посвященная разработке, теоретическому и экспериментальному обоснованию методов, технических и программных средств повышения достоверности, информационной емкости и расширению функциональных возможностей применения МСПИ на основе пассивных ВОЦАП представляется актуальной, имеющей важное значение для науки и практики.

Область исследований - мультисенсорные преобразователи (МСПИ) бинарной информации на основе ВОЦАП с параллельной структурой.

Объект исследований - методы и технические средства улучшения экплуатационных характеристик электрически пассивных МСПИ и устройств на их основе.

Цель работы - увеличение информационной емкости, повышение достоверности и расширение функциональных возможностей применения МСПИ на основе электрически пассивных ВОЦАП с параллельной структурой.

Для достижения поставленной цели работе необходимо было решить следующие задачи:

1.Обзор и сравнительный анализ принципов построения ВОЦАП и МСПИ на их основе.

2.Разработка математической модели МСПИ на основе электрически пассивных ВОЦАП с параллельной структурой.

3.Разработка конструкции и математической модели регулируемого элемента назначения весовых коэффициентов повышенной точности.

4.Разработка методик оценки достоверности и анализа статической и динамической погрешности МСПИ

5.Разработка методик повышения информационной емкости и достоверности за счет автокоррекции статической и динамической погрешностей МСПИ.

4.Расширение функциональных возможностей применения МСПИ путем использования их в качестве новых конструктивных элементов цифровых преобразователей угла.

7.Изготовление и экспериментальные исследования макетного образца МСПИ.

Научной новизной обладают следующие результаты диссертации:

-математическая модель МСПИ на основе пассивных ВОЦАП с параллельной структурой, в которой отражены процессы преобразования информации в их оптических, фотоэлектрических и электронных функциональных элементах [28, 59];

-математическая модель регулируемого элемента назначения весовых коэффициентов на основе эксцентрично вращающегося круглого экрана, отображающая характер изменения коэффициента передачи ЭНВ в зависимости от угла поворота экрана, коэффициента передачи микрочервячной передачи, эксцентриситета и соотношения радиусов экрана и градиентной цилиндрической линзы [18, 71];

-методики оценки достоверности с учетом количества разрядов и числа циклов испытаний, расчета и автокоррекции статических и динамических погрешностей с учетом требований к допустимой погрешности МСПИ [20, 25, 51, 110];

-принципы построения и обобщенные математические модели оптоэлектронных цифровых преобразователей угла с использованием МСПИ на основе призмы Порро, малоразрядных волоконно-оптических цифро-аналоговых секций и метода «двойной щетки», учитывающие особенности энерго-информационных преобразований в их аналоговых, аналого-цифровых и цифровых функциональных элементах [10, 16, 17, 26, 27, 57-59, 62, 67, 109].

Методы исследований

При решении поставленных задач использованы методы интегрального и дифференциального исчисления, аналитической геометрии, Булевой алгебры, элементы теории геометрической оптики, теории погрешностей. В процессе моделирования и проведения численных экспериментов на ПК использовались пакеты программ MathCad, C#, Java, «Компас 3D».

Достоверность полученных теоретических результатов и выводов подтверждена результатами численного моделирования и экспериментальных исследований макетных образцов ВОЦАП, ЭНВ и МСПИ в целом, созданных с использованием разработанных схемотехнических, конструктивных и программных средств увеличения информационной емкости и повышения достоверности МСПИ.

Реализация результатов работы

Разработанные принципы построения, конструкции и математические модели МСПИ и соответствующее программное обеспечение нашли применение:

- в ООО «Научно-производственный центр «Самара», г. Самара в процессе проектирования и конструктивно-технологической отработки пожаро-, взрывобезопасных элементов контроля исполнительных механизмов системы управления объектами транспортировки нефти;

- в учебном процессе Самарского университета по дисциплине «Схемотехника волоконно-оптических устройств».

Практическая значимость результатов диссертации

Практическая значимость полученных результатов заключается в:

- создании макетного образца 10- разрядного МСПИ с использованием 3D технологий и учебного лабораторного стенда для исследования метрологических характеристик элементов МСПИ на жгутовых световодах;

- разработке схемотехнических и программных средств увеличения информационной емкости и достоверности преобразования МСПИ;

- разработке конструкций регулируемого оптического аттенюатора и оптических переключателей, которые могут быть использованы не только в МСПИ, но и как самостоятельные устройства в технике систем оптической связи и дистанционного мониторинга состояния единичных объектов.

На защиту выносятся:

- математическая модель МСПИ на основе пассивных ВОЦАП с параллельной структурой;

- математическая модель регулируемого элемента назначения весовых коэффициентов на основе микрочервячной передачи и эксцентрично вращающегося круглого экрана;

- методики оценки достоверности, расчета и автокоррекции статических и динамических погрешностей МСПИ;

- принципы построения и математические модели оптоэлектронных цифровых преобразователей угла со встроенными МСПИ;

- результаты разработки и экспериментальных исследований макетного образца 10-разрядного МСПИ и ВОЦАП на жгутовых световодах.

Апробация материалов диссертации проводилась на следующих научно- технических конференциях: IX Международной научно-практической конференции «Наука в информационном пространстве», Днепропетровск, 2013 г.; XVII Международной научной конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем М.Ф. Решетнева, «Решетневские чтения», Красноярск, 2013 г.; LXV Молодежной научной конференции, посвящённой 50-летию первого выхода человека в открытый космос, Самара, 2015 г.; Международном симпозиуме «Надежность и качество», Пенза, 2015 г.; Международном симпозиуме «Надежность и

качество», Пенза, 2016 г.; LXVI Молодежной научной конференции, посвящённой 55-летию первого полёта человека в космос, Самара, 2016 г.; V-ой Международной молодежной научной школе-конференции «Современные проблемы физики и технологий», Москва, 2016 г.; XLII Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения - 2016», Москва, 2016г.; Международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии» (ПИТ 2016), Самара, 2016 г.; XIII Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» АПЭП - 2016, Новосибирск, 2016г.; «Перспективные разработки науки и техника 2016», Пшемысль, Польша, 2016 г.; I Международной научной конференции «Проблемы получения, обработки и передачи измерительной информации». Уфа, 2017 г.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 26 научных работах, в том числе 9 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 5 из которых входят в международные наукометрические базы WOS и Scopus, и четырех патентах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения и списка литературы. Работа изложена на 143 стр. машинописного текста, включающего 63 рисунка, 10 таблиц и 3 стр. приложений.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ МСПИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

1.1 Примеры применения МСПИ в системах управления и контроля

Волоконно-оптические цифровые мультисенсорные преобразователи информации (МСПИ) - класс многовходовых преобразователей бинарных сигналов, предназначенный для сбора, дистанционной передачи информации по мультиплексному волоконно-оптическому (ВО) каналу [31, 42, 43, 49, 100] и её восстановления на выходе в форме, удобной для использования в системах управления и контроля. Основные конкурентные преимущества преобразователей данного класса, по сравнению с электронными аналогами, наиболее полно проявляются при создании многомерных систем управления пространственно-распределенными объектами, работающими в условиях сильных электромагнитных полей, взрыво- и экологически опасных средах. Такие условия характерны, например, для объектов добычи, транспортировки, хранения и переработки нефти и газа, традиционной и ядерной энергетики, химической промышленности и ряда других.

Основными требованиями к МСПИ в указанных условиях эксплуатации являются: заданное число контролируемых параметров и достоверность воспроизведения значений входных сигналов, низкая удельная стоимость сенсорного канала, а также невосприимчивость к электромагнитным воздействиям, нулевой риск нештатного искрообразования.

В системах управления они, как правило, выполняют функции датчиков обратной связи, сигнализируя о завершении выполнения конкретным элементом оборудования команды на перемещение.

Рассмотрим пример применения МСПИ в системе позиционирования сварочного робота (рисунок 1.1). Система состоит из датчиков конечных положений Д , волоконно-оптического цифро-аналогового преобразователя

ВОЦАП, устройства обработки информации УОИ и блока управлением перемещениями БУП. Система работает следующим образом. Данные о конечных положениях электрода сварочного робота {х1} формируются

соответствующими датчиками. Сигналы с датчиков по волоконно-оптическим линиям связи поступают на входы ВОЦАП, где получают свои весовые коэффициенты и суммируются в ВОЦАП. Далее сигнал с выхода ВОЦАП поступает на УОИ, где преобразуется в кодовый вектор \а1},

однозначно соответствующий вектору входных воздействий {х^ . Как только

головка сварочного робота занимает крайнее левое или крайнее правое положение, блок управления перемещениями подает сигнал, который приводит в движение привод подачи металла. Напряженность поля в приэлектродных областях может достигать весьма больших значений 2х105 В/мм, что делает целесообразным применение нечувствительных к электромагнитным помехам волоконно-оптических датчиков [117].

Рисунок 1.1 - Система позиционирования сварочного робота на основе

МСПИ

Программа выполнения операций дуговой сварки обычно вводится в память робота оператором в режиме обучения. Оператор последовательно подводит горелку к ранее намеченным опорным точкам, в которых установлены датчики конечных положений, и вводит их координаты в систему управления с указанием характера траектории между ними: прямая или дуга. Одновременно в память системы вводятся данные о скорости движения электрода и других параметрах режима сварки.

Системы на основе МСПИ можно использовать для многоточечного контроля предельной температуры энергонасыщенных промышленных объектов, например, трубопроводов и конструкционных элементов АЭС и других энергоагрегатов. На рисунке 1.2 представлена для примера система из нескольких температурных датчиков на основе биметаллических пластин БМП1...БМПп.

Как только температура объекта контроля достигает заданного значения, механический сигнал БМП1...БМПП поступает на соответствующие сенсоры . Сенсоры формируют оптические сигналы, которые по

волоконно-оптическим линиям связи поступают на ВОЦАП и далее на блок обработки информации БОИ. Информация с выхода МСПИ позволяет следить за предельными температурами объекта контроля и, в случае необходимости, включать систему аварийной защиты объектов.

Рисунок 1.2 - Система контроля температуры объекта на основе МСПИ

Системы на основе МСПИ могут также применяться на объектах добычи и транспортировки нефти и газа, например на газораспределительных станциях для мониторинга положения задвижек, рисунок 1.3. На подобных объектах особое внимание уделяется взрывобезопасности, а также устойчивости канала передачи информации к грозовым разрядам и поэтому на таких объектах целесообразно применение электрически пассивных систем на основе МСПИ. Система работает следующим образом. Информация о положении задвижек поступает на соответствующие датчики, далее по волоконно-оптическим линиям связи она передается на ВОЦАП и УОИ. Кодовый вектор {а1}, формируемый в УОИ и

однозначно соответствующий {х}, поступает на блок мониторинга БМ.

Рисунок 1.3 - Система управления положениями задвижек на магистральных

газопроводах на основе МСПИ

Замена электромеханических датчиков на электрически пассивные МСПИ позволяет повысить устойчивость систем, работающих в полевых условиях, к грозовым разрядам, обеспечить информационную безопасность передачи данных, а также исключить необходимость применения контуров заземления и выравнивания напряжений в местах соединения разнородных проводников.

1.2 Обзор и сравнительный анализ принципов построения МСПИ

На основе анализа патентных источников и научных публикаций [1-9, 11-15] разработана общая классификация МСПИ на платформе ВОЦАП с параллельной структурой (рисунок 1.4). Как видно из приведенной классификации, МСПИ на основе ВОЦАП могут реализовываться с использованием различных физических принципов уплотнения каналов: весовым, пространственным, спектральным, временным, фазовым и др [73, 85, 86]. В зависимости от применяемой элементной базы МСПИ делятся на электрически пассивные, в которых для получения и передачи информации используется электрически пассивная среда в виде волоконных световодов. В гибридных МСПИ Каналы сбора и передачи информации реализуются с

Рисунок 1.4 - Общая классификация МСПИ на платформе ВОЦАП с

параллельной структурой

использованием электрооптического, магнитооптического, электрохромного и других эффектов. Особенность таких МСПИ заключается в использовании, наряду со световодами, цепей электропитания в элементах назначения весовых коэффициентов и коммутации оптических сигналов.

Входными сигналами электрически пассивных МСПИ служат механические перемещения, которые формируются сенсорными устройствами при взаимодействии с объектом контроля, некоторые разновидности которых приведены на рисунке 1.5.

В зависимости от конструкции ЭНВ делятся на устройства с постоянным и регулируемым коэффициентом передачи. Регулируемые ЭНВ могут выполняться на основе осевых зазоров между световодами, бокового смещения между ними, а также подвижных диафрагмирующих элементах. В постоянных ЭНВ могут использоваться также оптические Y-разветвители с

Р

вх -У

Объект контроля

Ш 51

2

Р. ->

Р Р

'X <

6 3 1

2

Объект контроля

^-7

--^^ ___С —^

10

БМП

5

1 4 5 6314 5 6 3 1 4 5 6 3 Рисунок 1.5 - Схемы взаимодействия сенсоров МСПИ с объектами контроля: а) - нажимного действия, б) - с магнитным взаимодействием, в) - с термомеханическим взаимодействием: 1- передающий световод, 2- шток оптического переключателя, 3- приемный световод,4,6- оптические разъемы,5- корпус переключателя

переменным коэффициентом деления в соответствии с числовым рядом |2_г|. На практике наибольшее распространение получили регулируемые

ЭНВ на основе упругих элементов, цилиндрических резьбовых соединений и микрочервячной передачи.

Рассмотрим принципы построения ВОЦАП на основе активных и пассивных модуляторов по результатам обзора зарубежной и отечественной патентной литературы и научных публикаций. [1-9, 11-15].

1.2.1 ВОЦАП на основе активных модуляторов

1.2.1.1 ВОЦАП со спектральным уплотнением каналов

Такие устройства используют широкий спектр излучаемых длин волн, которые селективно направляются в зону модуляции излучения (например, зона измерения), а затем одновременно передаются по одному световоду к регулирующему устройству [66, 78].

Оконечное устройство представляет собой селектор длин волн, каждая из которых несет информацию о значении своего параметра. В таких устройствах обеспечивается высокая развязка каналов, однако при этом необходимо применять излучатели со строго фиксированным спектральным составом излучения, использовать спектрально-селективные ответвители и другие спектральные элементы. При использовании широкоспектральных источников основными элементами , определяющими качество таких систем, являются селективные фильтры (призмы, зеркала, интерференционные фильтры и т.д.). Современные элементы волоконно-оптической техники позволяют реализовать до 10-15 спектральных каналов при длине оптического канала до 1 км [73, 82].

Примеры ВОЦАП на различных видах модуляции [78, 83, 108] представлены в таблице 1.1. ВОЦАП на основе спектральной модуляции [8] (см. поз. 1 табл. 1.1) работает следующим образом. Источник 1 генерирует широкоспектральный оптический сигнал иИ, содержащий шесть различных длин волн (длина волны от А до F). Оптический сигнал иИ усиливается с помощью усилителя 2. В оптическом разветвителе 3 сигнал иИ делится на

N равных оптических потоков, мощность каждого из них ии. Каждый

оптический поток включает в себя волны той же длины, которые представлены в оптическом сигнале иИ. Оптические потоки поступают на входы электрически управляемых оптических фильтров длины волны 4-6. Примером устройства с электрически управляемым спектром может служить электрооптический управляемый светофильтр [11], выполненный на кристалле из ниобата лития и клиновидного элемента с электрически управляемым двулучепреломлением. С помощью напряжения управления спектр сигнала входного световода разлагается в пространстве в плоскости перпендикулярной входу волноводного канала. Перемещая спектр с использованием электрооптических элементов, можно с высокой точностью совместить нужную спектральную составляющую с входом оптического канала. Управляющий сигнал на оптические фильтры поступает с блока управления 7. Таким образом, множество волн, присутствующих в конкретных оптических пучках, может быть изменено (например, уменьшено), что может привести к различным сочетаниям оптических сигналов рВыХ1 - рВыхН . М^одифицированные оптические сигаалы рВыХ1 - рВыхН включают в себя световые волны, имеющие только ту длину, которая получилась после прохождения через механизм оптического фильтра, связанного с соответствующими расщепляющими оптическими путями. Модифицированные оптические сигналы Рвых1 - РвыхЫ проходят через оптический мультиплексор 8, где объединяются в аналоговый оптический

сигнал РВых .

ВОЦАП (см. поз. 2 табл. 1.1) также построен на основе спектральной модуляции [2]. ВОЦАП работает следующим образом. Лазер 1, который соединен с разветвителем 2, генерирует лазерный луч. Разветвитель 2 разделяет луч лазера на п пучков, соответствующих N оптическим модуляторам 4-6. Оптические модуляторы 4 - 6 обмениваются данными с цифровым электронным источником сигнала 3 (генератором импульсных кодов, работающим синхронно с часами лазера). Цифровой электронный

источник сигнала 3 генерирует п сигналов, соответствующим п значащим битам разрешения, управляющими сигналами, подаваемыми на оптические модуляторы 4-6. Каждый оптический модулятор принимает соответствующий сигнал, соответствующий определённому значению бита разрешения. Сигналы с оптических модуляторов 4-6 поступают на сумматор 7, фотоприемник 8 и далее на ФНЧ 9.

ВОЦАП (см. поз. 3, табл. 1.1), на основе спектральной модуляции [5] работает следующим образом. Луч источника света 1, мощностью Р0 проходит через группу светоделителей 2, коэффициент прохождения каждого

Р Р

светоделителя 0,5. Мощность первого отраженного луча второго и т.

2 4

Р

д. до последнего отраженного луча, мощность которого —где N - число

2 N

каналов ВОЦАП. Далее отраженные лучи с выходов светоделителей поступают на соответствующие электрооптические модуляторы света 3, например ячейки Поккельса. Управляющими сигналами оптических модуляторов 3 являются бинарные сигналы x1...xN. При отсутствии соответствующего бинарного сигнала соответствующий модулятор 3 свет не пропускает, при наличии - пропускает, причем вес этого сигнала соответствует номеру луча. Далее все отраженные модулированные пучки объединяются в линзе 4, и поступают на фотодетектор 5, на выходе которого образуется электронный аналоговый выходной сигнал, соответствующий цифровому входному коду. При наличии бинарного сигнал x0...xNч световой

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Теряева Ольга Викторовна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Патент СССР 1647489 МПК G02 B6/26. Волоконно-оптический аттенюатор / Айзенберг Н.И., Дунаев В.М., Комарова Ж.А., Обод Ю.А.; заявитель и патентообладатель Айзенбегр Натан Исаакович, Дунаев Владимир Михайлович, Комарова Жасмина Андревна, Обод Юрий Александрович; - №4692021/10; заявл. 15.05.1989; опубл. 07.07.1991, Бюл. № 17. - 2 с

2 Патент США 2007159369 МПК H03M 1/66. Method and apparatus for photonic digital-to-analog conversion / M.D. Currie, J. Wei-Hsin Lou.-№ 11/535.724; Заявлено 27.09.2006; Опубл. 30.08.2011 . - 5с.

3 Патент США 3985423 МПК G02F 1/01. Optical digital to analog converter / S. Ch.-Chong Tseng.-US 05/537.722; Заявлено 31.01.1974; Опубл. 12.01.1976. - 2 с.

4 Патент США 4666243 МПК G02B 6/26. Fibre joint with optical attenuation / John F. I. Rogstadius, Bengt O. Lindstrom, Svens A. R. Persson. - US 06/834.916; Заявлено 28.02.1986 ; Опубл. 19.05.1987 . - 2с.

5 Патент США 5039988 МПК G02F 7/00. Optoelectronic digital to analog converter / John H. Hong. - US 07/275,994; Заявлено 28.11.1988; Опубл. 13.08.1991. - 2с.

6 Патент США 6085016 МПК G02B 6/26. Magnetically controlled variable optical attenuator / R.P. Espindola, S. Jin, H. Mavoori, K. Lee Walker.- US 09/097,549; Заявлено 15.09.1998 Опубл. 04.07.2000. - 2с.

7 Патент США 7061411 МПК H03M 1/48. Device and method for enhancing resolution of digital encoder / Hao-Feng Hung.- US 11/145,570; Заявлено 03.06.2005; Опубл. 13.06.2006. - 2с.

8 Патент США 7525461 МПК H03M 1/00. Optical digital to analog conversion / Brian L. Uhlhorn. - US 11/977,822; Заявлено 26.10.2007; Опубл. 28.04.2009. - 2с.

9 Патент США 7710301 МПК H03M 1/662. Digital-analog converter and transmitter for complex signals / Takeshi Ueno, Takafumi Yamaji. - US 11/755,872; Заявлено 31.05.2007; Опубл. 04.05.2010. - 2с.

10 Патент 157416 РФ МПК Н03М 1/26. Устройство сбора информации на основе волоконно-оптического цифро-аналогового преобразователя / Гречишников В.М., Теряева О.В.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т) (СГАУ). -№2015117860/28; заявл. 12.05.2015; опубл. 10.12.2015, Бюл. № 34. - 2 с.

11 Патент 158919 РФ МПК G02B 6/26. Регулируемый оптический аттенюатор / Маковец Г.К., Щербаков В.В.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Центр волоконно-оптических систем передачи информации" (ЗАО "Центр ВОСПИ") - №2015141204/28, заявл. 28.09.2015; опубл. 20.01.2016, Бюл. № 2. - 2 с.

12 Патент 2029324 РФ МПК G02B6/00. Волоконно-оптическая информационно-измерительная система / Зеленский В.А., Гречишников В.М.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет - № 5040513/10, заявл. 29.04.1992; опубл. 20.02.1995, Бюл. № 24. -2 с.

13 Патент 2107936 РФ МПК G02F1/23. Электрооптический управляемый светофильтр / Геокчаев Ф.Г.; заявитель и патентообладатель Геокчаев Фикрет Гаджиевич - № 96107289/25, заявл. 09.04.1996; опубл. 27.03.1998, Бюл. № 12. -2 с.

14 Патент 2244329 РФ МПК G02B 6/36. Волоконно-оптический регулируемый соединитель-аттенюатор / Попов В.И., Шокин А.А.; заявитель и патентообладатель Шокин Александр Александрович, Попов Владимир Иванович. - №2002126065/28, заявл. 02.10.2002; опубл. 10.01.2005, Бюл. № 1. -2 с.

15 Патент 2471218 РФ МПК G02F 7/00. Цифроаналоговый преобразователь на основе одномодовых интегрально-оптических волноводов / Кулиш О.А., Векшин М.М., Комиссарова Т.П., Соколов С.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" (г. Санкт-Петербург) Министерства

обороны Российской Федерации. - №2011130047/28, заявл. 19.07.2011; опубл. 27.12.2012, Бюл. № 36. - 2 с.

16 Патент 2550553 РФ M^ C1 H03M1/26. Преобразователь угол - код / Гречишников B.M., Теряева ОЗ.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т) (CГAУ). -№2014121624/08; заявл. 27.05.2014; опубл. 10.05.2015, коррекция опубликована: 27.04.2016 Бюл. № 12. - 2 с.

17 Патент 2583738 РФ M^ C1 H03M1/00. Bолоконно-оптический цифро-аналоговый преобразователь / Гречишников B.M., Теряева ОЗ.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т) (СТДУ). -№ 2015108527/08; заявл. 11.03.2015; опубл. 10.05.2016, Бюл. № 13. - 2 с.

18 Патент 173159 РФ M^ G02B 6/26. Оптический аттенюатор / Гречишников B.M., Теряева ОЗ., Aрефьев B.B.; заявитель и патентообладатель Самар. нац. исслед. ун-т им. С. П. Королева. - №2017103257; заявл. 31.01.2017; опубл. 14.08.2017, Бюл. № 23. - 2 с.

19 Заявка на изобретение 2016150598. Преобразователь угол-код, Гречишников B.M., Теряева ОЗ., Aрефьев B.B. заявитель и патентообладатель Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т) (CГAУ). -заявл. 21.12.2016.

20 Заявка на изобретение 2017103236. Mультисенсорное волоконно-оптическое устройство сбора информации, Гречишников B.M., Теряева ОЗ., Aрефьев B.B. заявитель и патентообладатель Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т) (С^У). -№; заявл. 31.01.2017.

21 Заявка на изобретение 2017100935 Mультисенсорный преобразователь информации, Гречишников B.M., Теряева ОЗ., Aрефьев B.B. заявитель и патентообладатель Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т) (С^У). - заявл. 10.01.2017.

22 Digonnet, M. J. F. Acoustic Fiber Sensor Arrays / M. J. F. Digonnet, B. J. Vakoca, C. W. Hodgson, G. S. Kino Edward L. // Second European Workshop on Optical Fibre Sensors. Proc. SPIE.- 2004.- №5502.

23 Fiber-Optic Communication Systems Third Edition GOVIND E AGRAWAL The Institute of Optics University of Rochester Rochester: NY

24 Girard. Guide to WDM Technology and Testing. EXFO Electro-Optical Engineering Inc. Canada 2000.

25 Grechishnikov, V.M. Fiber-Optic Angle Converter with Adaptive Error Correction of Non-Uniform Division of Optical Power / V.M. Grechishnikov, V.G. Domrachev, O.V. Teryaeva, A.A. Yudin // Measurement Techniques. - 2015. -Volume 57. - Issue 11. - P. 1309-1314.

26 Grechishnikov, V.M. Optoelectronic Digital Angle Converter with Weighted Channel Multiplexing / V.M. Grechishnikov, V.G. Domrachev, I.V. Retinskaya, O.V. Teryaeva // Measurement Techniques. - 2016. - Volume 58. - Issue 10. - P. 11271134.

27 Grechishnikov, V.M. Fiber optic digital-to-analog converter with Porro prism

TH

V.M. Grechishnikov, O.V. Teryaeva // 2016 13 International scientific - technical conference on actual problems of electronic instrument engineering (APEIE) - 39281 Proceedings APEIE- 2016. - Novosibirsk, 2016, Volume 1, Part 1. - Р. 470-472.

28 Grechishnikov, V.M. Fiber-optical converter onboard sensors mechanization of aircraft mechanization devices / V.M. Grechishnikov, O.V. Teryaeva // «Russian Aeronautics»- 2016. - Volume 59. - Issue 3. - P. 426-432.

29 Grechishnikov, V.M. Multisensor transducer based on a parallel fiber optic digital-to-analog converter / V.M. Grechishnikov, O.V. Teryaeva, V.V. Arefiev // MATEC Web of Conferences - 2017. - Volume 102.

30 Hogan, Н. With fiber comes miles-long and multiplexed sensors. Photonics Spectra, December 2015

31 Lance, R.W. Application of Fiber Optic Instrumentation [Электронный ресурс] / R.W. Lance, A.R. Parker, W.L. Ko, A. Piazza, P. Chan. -http: //www .rto.nato.int

32 Narimanov, E.E. The channel capacity of a fiber optics communication system: perturbation theory / E.E. Narimanov, P.P. Mitra. // Lightwave Technol. 20, 530 (2002).

33 Okawara, C. Fiber optic interferometric hydrophone using fiber Bragg grating with time division multiplexing / C. Okawara, K.Saijyou // Acoust. Sci. & Tech.-2007.- №1(28)

34 Optical Fiber Sensors Guide. Fundamentals & Applications [Электронный ресурс]. - http://www.micronoptics.com/uploads/library/documents /Micron% 200ptics %20Optical%20Sensing%20Guide.pdf

35 Othonos, A. Fiber Bragg gratings / A. Othonos // Rev. Sci. Instrum. - 1997. -V. 68. - № 12. - P. 4309-4341.

36 Powers J. An introduction to fiber optic systems. Second edition., Mc-Grow Hill international editions, 2001.

37 Reutlinger, A. Fiber optic sensing for telecommunication satellites / Reutlinger, A., Glier M., Zuknik K.-H., Hoffmann L., Müller M., Rapp S., Kurvin C., Ernst T., McKenzie I., Karafolas N. [Электронный ресурс].

38 Shoenfeft N.M. Fiber optic sensors for the military [Электронный ресурс]. -http: //www .dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/.

39 Yao J.P. Microwave photonics for high-resolution and high-speed interrogation of fiber Bragg grating sensors // Fiber and Integrated Optics. 2015. V. pp. 230-242.

40 Батищев, В.И. Методы решения оптимизационных задач: учеб.-метод. пособие/В.И.Батищев, Б.Э.Забержинский,А.М.Кукушкина:Самар. Гос. Техн. унт, Самара , 2006, 92с.

41 Бахтин, В.И. Метод множителей Лагранжа: метод. пособие для студентов спец. 1-31 03 01-03 «Математика (экономическая деятельность)» / В. И. Бахтин, И. А. Иванишко, А. В. Лебедев, О. И. Пиндрик. — Минск: БГУ, 2012. - 40 с.

42 Бейли Д., Райт Э. Волоконная оптика: теория и практика. - М.: Кудиц-Пресс, 2008. - 320 с.

43 Бурков В.Д., Иванов Г.А. Научные основы создания устройств и систем волоконно-оптической техники. - М.: Изд-во МГУЛ, 2008. - 332 с.

44 Бутусов, М.М. Волоконная оптика и приборостроение /М.М.Бутусов и др.-Л.: Машиностроение, 1987. — 328 с.

45 Варжель, С.В. Метод устранения влияния сигнала помехи на чувствительность приема гидроакустической антенны на основе волоконных

Брэгговских решеток / С. В. Варжель, В. Е. Стригалев // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. - 2010. - Т. 69. - № 5. - С. 5-8.

46 Васильев, С. А. Волоконные решетки показателя преломления и их применение / С. А. Васильев, О. И. Медведков, И. Г. Королев, А. С. Божков, А. С. Курков, Е. М. Дианов // Квантовая электроника. - 2005. - Т. 35. - № 12. - С. 1085-1103.

47 Вентцель, Е.С. Теория вероятностей [Текст] / Е.С. Вентцель. - М.: Наука, 1969. - 576 с.

48 Гармаш, В.Б. Возможности, задачи и перспективы волоконно-оптических измерительных систем в современном приборостроении / В.Б. Гармаш, Ф.А. Егоров, Л.Н. Коломиец, А.П. Неугодников, В.И. Поспелов / Фотон-экспресс. -2005. - № 6 (46). - С. 128-140.

49 Гинятуллин, Н.И. Волоконно-оптические преобразователи информации [Текст]/ Н.И. Гинятуллин. - М: Машиностроение, 2008. - 456 с.

50 Гитис, Э.И. Автоматизация проектирования аналого-цифровых устройств [Текст]/ Э.И. Гитис. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 184 с.

51 Гречишников, В.М. Автокоррекция инструментальных погрешностей мультисенсорных преобразователей информации/ В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2017. - Т.19. - №4. - С.149-154.

52 Гречишников, В.М. Волоконно-оптический преобразователь угла с упреждающей коррекцией погрешности от неравномерности деления оптической мощности / В.М. Гречишников, В.Г. Домрачев, О.В. Теряева, А.А. Юдин // Измерительная техника. - 2014. - №11. - С.58-61.

53 Гречишников, В.М. Волоконно-оптический цифро-аналоговый преобразователь с использованием призмы Порро / В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Труды XIII Международной научно-технической конференции актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП - 2016. Новосибирск, 2016, Т. 6. - С. 110-112.

54 Гречишников, В.М. Математическая модель оптоэлектронного цифрового преобразователя угла с двумя встроенными параллельными ВОЦАП

/ В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Перспективные информационные технологии (ПИТ 2016): труды Международной научно-технической конференции. - Самара.: Издательство Самарского научного центра РАН, 2016. - С. 857-861.

55 Гречишников, В.М. Метрология и радиоизмерения [Текст]: учеб. пособие / В.М. Гречишников. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. - 160 с.

56 Гречишников, В.М. Мультисенсорный преобразователь на основе секционированных малоразрядных волоконно-оптических ЦАП / В.М. Гречишников, О.В. Теряева, В.В. Арефьев // Уральский научный вестник. -2016. Т. 10. - № 2. - С. 127-130.

57 Гречишников, В.М. Мультисенсорный преобразователь на основе секционированных малоразрядных волоконно-оптических ЦАП / В.М. Гречишников, О.В. Теряева, В.В. Арефьев // Перспективные разработки науки и техника 2016, Пшемысль, Польша.

58 Гречишников, В.М. Оптоэлектронный цифровой преобразователь угла с волоконно-оптическим интерфейсом / В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Тезисы докладов. IX Международная научно-практическая конференция Наука в информационном пространстве. - Днепропетровск: Видавец Бша К.О, 2013. -С. 57-59.

59 Гречишников, В.М. Оптоэлектронные цифровые преобразователи угла с весовым уплотнением каналов / В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО». Пенза, ПГУ, 2015, Т. 2. - С. 46-50.

60 Гречишников, В.М. Основы теории и проектирования оптоэлектронных цифровых преобразователей перемещений со встроенными волоконно-оптическими линиями связи [Текст]: дис. ... д-ра техн. наук / В.М. Гречишников. - М., 1998. - 320 с.

61 Гречишников, В.М. Оценка надёжности мультисенсорных измерительных оптоэлектронных преобразователей перемещения со структурным и функциональным резервированием [Текст]/ В.М. Гречишников, Г.И. Леонович, А.А. Юдин //Проблемы автоматизации и управления в технических системах:

труды международной научно-технической конференции (г. Пенза, 19-22 апреля 2011 г.): в 2.т./ под ред. д.т.н., проф, М. А. Щербакова. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2011. - 1 т. - С. 270-274.

62 Гречишников, В.М. Применение ВОЦАП в бортовых системах сбора информации / В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Гагаринские чтения - 2016: XLII Международная молодёжная научная конференция. М., Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2016. Т. 1. - С.605.

63 Гречишников, В.М. Применение призмы Порро для уплотнения каналов цифровых волоконно-оптических устройств / В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». Пенза, ПГУ, 2016, Т. 2. - С. 155-157.

64 Гречишников, В.М. Принцип построения и математическая модель мультисенсорного преобразователя бинарных сигналов на основе волоконно-оптического ЦАП / В.М. Гречишников, О.В. Теряева, А.А. Курицкий // I Международная научная конференция «Проблемы получения, обработки и передачи измерительной информации». Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, 2017 г. - С. 256-258.

65 Гречишников, В.М. Принципы повышения информационной емкости и достоверности мультисенсорного преобразователя информации / В.М. Гречишников, О.В. Теряева, А.А. Курицкий // I Международная научная конференция «Проблемы получения, обработки и передачи измерительной информации». Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, 2017 г. - С.259-261.

66 Гречишников, В.М. Схемотехника волоконно-оптических устройств [Электронный ресурс]: электрон. учеб. пособие / В.М. Гречишников; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С.П. Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон. текстовые и граф. дан. (17,1 Мбайт). - Самара, 2012. -1 эл. опт. диск (CD-ROM).

67 Гречишников, В.М. Устройство для сбора информации на основе волоконно-оптического цифро-аналогового преобразователя / В.М.

Гречишников, О.В. Теряева // XVII Международная научная конференция, посвященная памяти генерального конструктора ракетно-космических систем М.Ф. Решетнева, Решетневские чтения. - Красноярск, Сиб.гос.аэрокосм. ун-т, 2013. - С. 221-223.

68 Гречишников, В.М. Оптоэлектронные цифровые преобразователи угла с весовым уплотнением каналов / В.М. Гречишников, В.Г. Домрачеев, И.В. Ретинская, О.В. Теряева // Измерительная техника. - 2015. - №10. - С.34-39.

69 Гречишников, В.М. Волоконно-оптические цифро-аналоговые преобразователи конечных положений авиационных приборов и систем / В.М. Гречишников, О.В. Теряева // Известия ВУЗов. Авиационная техника. - 2016. -№3. - С.122-128.

70 Гречишников, В.М. Методика оптимального выбора конструктивных параметров специальных оптических разъемов для датчиковой аппаратуры /

B.М. Гречишников, О.В. Теряева // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2017. - Т.19. - №1. - С.162-165.

71 Гречишников, В.М. Регулируемый элемент назначения веса волоконно-оптических ЦАП / В.М. Гречишников, О.В. Теряева, А.А. Юдин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2017. - Т.19. - №1. -

C.166-170.

72 Гречишников, В.М. Оптические цифро-аналоговые преобразователи для волоконно-оптических систем сбора и передачи информации [Текст]/ В.М. Гречишников, Г.И. Леонович, А.С. Капустин [и др.] // Научно-исследовательские разработки и высокие технологии двойного применения: материалы 1-й Поволжск. науч.-техн. конф. - Самара, 1995. - Ч.2. - С. 59.

73 Гречишников, В.М. Оптоэлектронные цифровые датчики перемещений со встроенными волоконно-оптическими линиями связи [Текст]/ В.М. Гречишников, Н.Е. Конюхов. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 160 с.

74 Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. — 304 с: ил.

75 Демьяненко, П.А. Измерительные преобразователи на основе волоконно-оптических датчиков [Электронный ресурс]/ П.А. Демьяненко, Ю.Ф. Зиньковский, М.И. Прокофьев. - www.fotonexpress.ru, 2005.

76 Дианов Е.М. Волоконная оптика: сорок лет спустя // Квантовая электроника. - 2010. - Т. 40, № 1. - С. 1-6.

77 Домрачев, В.Г. Цифровые преобразователи угла. Принципы построения, теория точности, методы контроля [Текст]/ В.Г. Домрачев, Б.С. Мейко. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 328 с.

78 Жирар А. Руководство по технологии и тестированию систем WDM: пер. с англ. / под ред. А.М. Бортникова., У.У. Убайдуллаева, А.В. Шмалько. - М.: EXFO, 2001. - 194 с.

79 Зеленский, В.А. Бинарные волоконно-оптические преобразователи в системах управления и контроля [Текст]/ В.А. Зеленский, В.М. Гречиш-ников. -Самара: Изд-во СНЦ РАН. - 2006.

80 Зеленский, В.А. Развитие теории и разработка мультиплексированных волоконно-оптических информационно-измерительных систем мониторинга сложных технических объектов [Текст]: дис. ... д-ра техн. наук/ В.А. Зеленский.

- М. - 2010. - 306 с.

81 Игнатов, А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства [Текст]: учеб. пособие / А.Н. Игнатов. - М.: Эко-Трендз, 2006. - 272 с.

82 Йоргачев Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. - М.: Экотрендз, 2002. - 282 с.

83 Кулиш, О.А. Исследование интегрально-оптических элементов для квантовой криптографии с фазовым кодированием [Текст]: дис. ... кан-та физ.мат. наук/ О.А. Кулиш. - Краснодар. - 2005. - 172 с.

84 Конюхов, Н.Е. Устройства допускового контроля в цифровых преобразователях перемещений для диагностики неявных параметрических отказов [Текст]/ Н.Е. Конюхов, Г.И. Леонович // Измерительная техника. - 1990.

- №9. - С.11-13.

85 Конюхов, Н.Е. Оптоэлектронные цифровые преобразователи перемещений с интерференционными элементами коррекции и обработки

оптических сигналов [Текст]/ Н.Е. Конюхов, Г.И. Леонович, С.А. Матюнин // Приборы и системы управления. - 1990. - №9. - С. 18-20.

86 Коссинский, А.В. Оптоэлектронный АЦП перемещений временного типа [Текст]/ А.В. Коссинский, С.Ю. Потомский, А.А. Холомонов [и др.]// Датчики и системы: науч.-техн. и производств. журн. - М. - 2004. - №1.

87 Котюк, А. Ф. Датчики в современных измерениях [Текст]/ А.Ф. Котюк. -М.: Радио и связь, Горячая линия - Телеком, 2006. - 96 с.

88 Криворученко, А.А. Бесконтактные датчики положения. Проблемы выбора и практика применения. / А.А. Криворученко //Компоненты и технологии. - 2007. - №1. - С. 32-35.

89 Кузнецов, В.А. Прогнозирование изменения метрологических характеристик измерительных каналов с датчиками [Текст]/ В.А. Кузнецов// Измерительная техника. - 1994. - №11. - С. 9-10.

90 Ландсберг Г.С. Оптика: учеб. пособие для вузов. - М.: Физматлит, 2003. -848 с.

91 Лапина Н.Ф., Татаркина О.А. Волоконно-оптические системы передачи: метод. указания к выполнению лабораторных работ. - Екатеринбург: Изд-во УрТИСИ СибГУТИ, 2004.

92 Листвин А.В., Листвин В.Н., Швыдков Д.В. Оптические волокна для линий связи. - М.: ВЭЛКОМ, 2003. - 288 с. SBN 978-5-398-00743-5

93 Леонович, Г.И. Оптоэлектронные информационно-измерительные системы контроля параметров перемещения объектов: дис. д-ра техн. наук / Г.И. Леонович. - М., 1998. - 273 с.

94 Леонович Г.И. Мультисенсорные волоконно-оптические преобразователи транспортных систем/ В.М.Гречишников, Г.И.Леонович, В.М.С.Лукин, Н.А.Ливочкина //Известия Самарского научного центра РАН. Спец.выпуск «Перспективы и направления развития транспортной системы».-Самара Изд-во СНЦ РАН. -2007. -С.95-99.

95 Матюнин, С.А. Многокомпонентные оптоэлектронные устройства на основе спектральных преобразований [Текст]: дис. ... д-ра техн. наук / С.А. Матюнин. - М., 2001. - 350 с.

96 Матюнин, С.А. Многокомпонентные оптоэлектронные аналоговые и аналого-цифровые преобразователи [Текст]/ Материалы междунар. науч.-техн. конф. "Датчик-2001" . МГИЭМ. -2001. - С. 319-321.

97 Матюнин, С.А. Сетевые цифровые волоконно-оптические датчики перемещения с закрытым оптическим каналом / С.А. Матюнин, Г.И. Леонович, С.В. Ивков и др. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета).-2012.-№ 7 (38).-С. 9-15

98 Мунько, А. С. Разработка чувствительного элемента волоконно-оптического тензометрического датчика на основе решеток Брэгга / А.С. Мунько, С.В. Варжель, С.В. Архипов, К.А. Коннов // Известия ВУЗов. Приборостроение. - 2017. - №4.

99 Муханин, Л. Г. Схемотехника измерительных устройств [Текст]: учеб. пособие / Л.Г. Муханин. - СПб.: Изд-во «Лань», 2009. - 288 с.

100 Наний, О.Е. Оптические передатчики [Текст]/ О.Е. Наний // Lightwave Russian Edition. - 2003. - №2. - С. 48-51.

101 Окоси, Т.И. Волоконно-оптические датчики [Текст]: / Т.И. Окоси, М. Окамото [и др.]; пер. с англ. - Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

102 Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника: учебник для вузов. -М.: Высш. шк., 2001.

103 Попов, С. О защите информации в волоконно-оптических системах [Текст] / С. Попов, В. Шубин, С. Ивченко [и др.]// Вопросы защиты информации: науч.-практ. журн. - ФГПУ «ВИМИ», 1993. - 1(24). - С. 39-43.

104 Порфирьев, Л.Ф. Основы теории преобразования сигналов в оптико-электронных системах [Текст]/ Л.Ф. Порфирьев. - Л.: Машиностроение, 1989. -387 с.

105 Преснухин, Л.Н. Фотоэлектрические преобразователи информации [Текст]/Л.Н. Преснухин. - М.: Машиностроение, 1974. - 376 с.

106 Сойфер, В.А. Методы компьютерной оптики [Текст]/ под ред. В.А. Сойфера. - М.: Физматлит, 2000. - 688 с.

107 Соколов, А.Н. Волоконно-оптические датчики и системы: принципы построения, возможности и перспективы [Текст]/ А.Н. Соколов, В.А. Яцеев// Lightwave. -2006. - №4. - С. 42-44.

108 Тамир, Т. Волноводная оптоэлектроника [Текст]/ под ред. Т. Тамира; пер с англ. - М.: Мир, 1991. - 575 с.

109 Теряева, О.В. Применение призмы Порро в оптоэлектронных цифровых преобразователях с весовым уплотнением каналов / О.В. Теряева, В.М. Гречишников // Современные проблемы физики и технологий. V-я Международная молодежная научная школа-конференция. М.: НИЯУ МИФИ, 2016, Ч.1.- С.352-355.

110 Теряева, О.В. К расчету достоверности мультисенсорных преобразователей информации / О.В. Теряева, В.М. Гречишников // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2017. - Т.19. - №4. -С.145-149.

111 Токмак, П. Л. Оптоэлектронные цифровые преобразователи перемещения с комплексной автокоррекцией инструментальных погрешностей первичного преобразователя: дис. канд. техн. наук / П.Л. Токмак. - М., 2010. - 155 с.

112 Удд, Э. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников / Э.Удд.; пер. с англ. - М., 2008. - 626 с.

113 Унгер Х.-Г. Планарные и волоконные оптические волноводы. -М.: Мир, 1977. - 656 с.

114 Фрайден, Дж. Современные датчики. Справочник / Дж. Фрайден; пер. с англ. - М., 2006. - 592 с.

115 Шумкова, Д.Б. Специальные волоконные световоды: учеб. пособие / Д.Б. Шумкова, А.Е. Левченко. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.ун-та, 2011. - 178 с.

116 Материалы сайта http://anlan.ru/catalog/rubric/1389. - URL: http://anlan.ru/. Дата обращения 01.03.2015.

117 Материалы сайта http://studopedia.ru/1_109956_elektricheskaya-dugovaya-svarka.html / .Дата обращения 16.12.2014

118 Материалы сайта http://www.prointech.ru/-URL: http://www.prointech.ru/. Дата обращения 21.04.2016.

119 Материалы сайта https://skomplekt.com/ - URL: https://skomplekt.com/. Дата обращения 01.02.2014.

120 Материалы сайта http://optel.ru/. - URL: http://optel.ru. Дата обращения 17.04.2017.

121 Материалы сайта http://www.vservere.ru/lan/spravka/opticheskie-razemy.html/. - URL: http://www.vservere.ru. Дата обращения 23.01.2014.

122 Материалы сайта https://www.laserscom.com/main-ru/.-URL: www.laserscom.com/main-ru. Дата обращения 15.04.2016.

123 Материалы сайта http://componentltd.ru/connector.htm . - URL: http://www. componentltd.ru. Дата обращения 11.01.2017.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А - Принципиальная схема экспериментального образца МСПИ

Приложение Б - Акт о внедрении результатов кандидатской диссертации в ООО «Научно-производственный центр «Самара»

Приложение В - Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в учебный процесс

Результаты диссертационного исследования по теме «Мультисенсорные преобразователи информации на основе волоконно-оптических ЦАП», выполненного на кафедре электротехники, внедрены в учебный процесс на кафедре электротехники на основании решения кафедры (протокол №1 от «30» августа 2016 г.).

Указанные результаты включены в курс «Схемотехника волоконно-оптических устройств», направления подготовки 11.05.11 «Радиоэлектронные системы и комплексы»

Заведующий кафедрой электротехники, Соискатель ученой степени

АКТ

о внедрении результатов диссертационного исследования в учебный процесс

Начальник отдела сопровождения

научных исследований

к.т.н.