Симметричные широкодиапазонные системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот со специальной формой огибающей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мальцев Андрей Владимирович

• Мальцев Андрей Владимирович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Мальцев Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ РАДИОФОТОННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ МНОЖЕСТВА МИКРОВОЛНОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сравнительный анализ радиофотонных методов и средств измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов, а также предъявляемые к ним требования

1.1.1 ИМЧ на основе волоконной брэгговской решетки

1.1.2 ИМЧ на основе волоконной брэгговской решетки с фазовым сдвигом

1.1.3 ИМЧ на основе на основе оптического кольцевого резонатора

1.1.4 ИМЧ на основе на основе вынужденного рассеяния Бриллюэна

1.1.5 ИМЧ на основе на основе резонанса Фано

1.2 Комбинированные ассиметричные и симметричные решения построения средств ИМЧ ММР

1.3 Применимость АФМП по методу Ильина-Морозова в системах ИМЧ ММР

1.4 Реализация контроля положения рабочей точки модуляторов

1.5 Методы минимизации структуры средств ИМЧ ММР при использовании форм реализации АФМП

1.6 Выводы по главе

ГЛАВА 2 ШИРОКОДИАПАЗОННАЯ РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОИ ЧАСТОТЫ МНОЖЕСТВА

МИКРОВОЛНОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ГРЕБЕНКИ ОПОРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЧАСТОТ С ПЛОСКОИ ОГИБАЮЩЕЙ

2.1 Структурная схема и принцип действия двухканальной радиофотонной системы на основе гребенки опорных оптических частот с плоской огибающей

2.2 Метод формирования и принцип действия системы на основе упорядоченной волноводной решетки

2.2.1 Расчет и формирование упорядоченной волноводной решетки

2.3 Структурная минимизация при обработке множества частот и минимизация обрабатываемой полосы частот в заданном диапазоне измерений

2.4 Мониторинг температуры упорядоченной волноводной решетки

2.5 Анализ коллизий, возникающих при измерении для различного положения гармоник измеряемых частот относительно частотной гребенки

2.6 Анализ проведения измерения с учетом влияния огибающей оптической частотной гребенки в виде вогнутой и треугольной форм

2.7 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ШИРОКОДИАПАЗОННАЯ РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ МНОЖЕСТВА МИКРОВОЛНОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ГРЕБЕНКИ ОПОРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЧАСТОТ С ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО СПАДАЮЩЕЙ ОГИБАЮЩЕЙ

3.1 Структурная схема и принцип широкодиапазонной радиофотонной системы ИМЧ ММР на основе гребенки опорных

оптических частот с экспоненциально спадающей огибающей

3.2 Математическая модель измерительного преобразования «частота сигнала - частота биений» и оценка его погрешностей

3.3 Компьютерное моделирование многоканальной широкодиапазонной радиофотонной системы ИМЧ ММР

3.4 Способ и устройство широкодиапазонной радиофотонной системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот с экспоненциально спадающей огибающей

3.5 Решение задачи измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот с экспоненциально спадающей огибающей

3.6 Выводы по главе

ГЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ШИРОКОДИАПАЗОННОЙ РАДИОФОТОННОЙ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ МНОЖЕСТВА МИКРОВОЛНОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ГРЕБЕНКИ ОПОРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЧАСТОТ С ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО СПАДАЮЩЕЙ ОГИБАЮЩЕЙ

4.1 Практические рекомендации по стабилизации температурного режима лазера и ММЦ

4.2 Практические рекомендации по стабилизации рабочей точки модулятора Маха-Цендера преобразователя частоты и генератора частотной гребенки

4.2.1 Анализ влияния нестабильностей параметров рабочей точки модулятора Маха-Цендера - генератора двухчастотного сигнала на выходное излучение

4.2.2 Анализ влияния нестабильностей параметров рабочей точки фазового модулятора - генератора частотной гребенки на выходное излучение

4.3 Анализ дальнейшего развития разработанных решений

4.3.1 Скалярная система ИМЧ на основе измерительного преобразования «частота-амплитуда» на базе одно-портового ММЦ и триады ТВБР

4.3.2 Векторная система ИМЧ на основе измерительного преобразования «частота-амплитуда» на базе одно-портового ММЦ и поляризационно-поддерживающей ВБР

4.4 Анализ преимуществ разработанных систем ИМЧ на основе измерительного преобразования «частота-амплитуда»

4.5 Разработка методических рекомендаций реализации разработанных решений на основе интегральных компонент при проектировании радиофотонных средств ИМЧ ММР

4.6 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АМ - амплитудная модуляция (модулятор);

АФМП - амплитудно-фазовое модуляционное преобразование;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;

ВБР - волоконная брэгговская решетка;

ВРМБ - вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна;

ИМЧ ММР - измерение мгновенной частоты множества микроволновых

радиосигналов

ЛД - лазерный диод;

ММЦ - модулятор Маха-Цендера;

ОДЧ - оптический дискриминатор частот;

ОПФ - оптический полосовой фильтр

ОСШ - отношение сигнал/шум

ОЭС - оптико-электронная система;

ПолМ - поляризационный модулятор;

ПП -поддержка поляризации;

РФС - радиофотонная система;

СИМЧ ЧА - система ИМЧ с использованием метода преобразования «частота-амплитуда»

ТАФМ - тандемная амплитудно-фазовая модуляция;

ТВБР - треугольная волоконная брэгговская решетка

ФД - фотодетектор;

ФМ - фазовая модуляция (модулятор);

ФСА - функция сравнения амплитуд;

ЭБ - элементная база

ЭВАЦ - электронный векторный анализатор цепей; ЭОМ - электрооптический модулятор.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Симметричные широкодиапазонные системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот со специальной формой огибающей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. С развитием радиофотоники оптико-электронные системы (ОЭС) и технологии измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов (ИМЧ ММР) СВЧ-диапазона становятся все более перспективными инструментами как в военной (радиотехническая разведка, радиоэлектронная борьба), так и в гражданской области (оценка электромагнитной обстановки, программно-определяемое радио, системы связи «радио-по-волокну» и т.д.), построенных на принципах комплексной обработки радиосигналов в оптическом диапазоне электромагнитных волн. Радиофотонные технологии позволяют проводить обработку радиосигналов в оптическом диапазоне и использовать такие присущие им достоинства как широкий диапазон измерений (по частоте и амплитуде) с заданной точностью, малые потери, невосприимчивость к электромагнитным помехам, легкая конструкция и малый размер. В сравнении с ними чисто радиотехнические методы могут также обеспечить широкий диапазон измерений с заданной точностью, но будут характеризоваться наличием в устройствах ИМЧ ММР множества узкополосных каналов, на каждый из которых потребуется собственный модуль обработки принимаемых сигналов, низкой помехоустойчивостью, существенным потреблением энергии и значительными размерами.

Классические радиоэлектронные технологии ИМЧ ММР основываются на измерении скорости изменения фазы, как правило, одной, наибольшей по амплитуде, несущей радиосигнала (непрерывного или импульсного), принимаемой системой измерения за фиксированный период времени. Используемые методы ИМЧ ММР можно разделить на следующие категории: на основе частотно-временного преобразования со сканированием; на основе частотно-амплитудного преобразования с частотным дискриминатором типа волоконных брэгговских решеток (ВБР); на основе преобразования частота-частота биений с опорными сигналами (фотосмешение).

Соответствующие методы включают в себя следующие промежуточные операции: модуляция радиосигналом оптической несущей для его переноса в оптический диапазон; измерительного различения путем использования различных сред распространения полученных спектральных составляющих с применением преобразований типа «частота-время», «частота-пространство» или «частота-амплитуда»; оптико-электронного преобразования в фотодетекторе и вычисления однозначно зависящей от измеряемой частоты соответственно временной, пространственной или амплитудной функции сравнения (отношения) измеренного сигнала к некоторому опорному для устранения влияния нестабильности мощности лазера и сигнала. Для модуляционного преобразования используется модуляция интенсивности или фазе в модуляторах Маха-Цендера (ММЦ), параллельная модуляция по интенсивности и фазе в поляризационных модуляторах (ПолМ) и др.

Основными недостатками подобных методов ИМЧ ММР будут являться: нестабильность сканирующих устройств и лазера, низкая избирательность сканирующего фильтра; температурная собственная и взаимная нестабильность частотного дискриминатора или фильтра и лазера; наличие коллизий в виде одинаковых частот биений и совпадений измеряемой частоты с опорными, требующих применения ассиметричных схем для измеряемых частот и частот опорных каналов, сложный модулятор.

Исследованиям классических радиоэлектронных методов и способов ИМЧ ММР посвящены работы зарубежных ученых L. Bui, L.V.T. Nguyen, H. Chi, H. Emami, S. Fu, N. Sarkhosh, P. Shum, M. Tang, J. Yao, X. Zou и др. из университетов Австралии, Ирана, Канады, Китая, Сингапура. Известны разработки российских ученых, представляющих ОАО «Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт», ОАО «Радиотехнический институт им. академика А.Л. Минца» (г. Москва), ОАО «Центральное конструкторское бюро автоматики» (г. Омск), ОАО «Пермская научно-производственная приборостроительная компания» (г. Пермь). Ведутся работы в ВУЗах РФ, которые представлены публикациями ведущих ученых и сотрудников, в том числе: А.В. Войцеховского, И.В. Самохвалова (НИ ТГУ); В.А. Бурдина, А.В. Бурдина, К.А. Волкова (ПГУТИ); А.Х. Султанова, В.Х. Багманова (УГАТУ) и др.

В описанных авторами концепциях и предложенных способах реализации ИМЧ как правило отсутствуют: узкополосные фотоприемники (в основном используются дорогостоящие широкополосные с полосой пропускания до 40-60 ГГц (что определяется требуемым измерительным диапазоном для радиолокационных станций и используемыми принципами измерения); устройства измерительного различения с линейным преобразованием «частота-амплитуда»; модули контроля спектрального состава источника оптической несущей, выходного излучения модулятора, подверженных флуктуациям различной природы, в том числе температурным, что в итоге ухудшает их метрологические характеристики, а также возможность измерения величин частот множества сигналов одновременно.

Рассмотрение современного состояния работ по созданию способов и средств ИМЧ ММР позволило разработать новый способ ИМЧ ММР без применения частотно избирательного устройства измерительного различения, к примеру фильтра на основе ВБР с наклонной частотной характеристикой или на основе интерферометра Фабри-Перо, а именно метода на основе метода генерации генератора гребенки, основанного на модуляции оптической

несущей в ММЦ сигналом, который содержит множество пограничных частот с требуемым шагом гребенки в измеряемом диапазоне, где область между близлежащими нижней и верхней полосами гребенки будет формировать каналы приема, что позволит перекрыть измеряемый частотный диапазон множеством узкополосных каналов, где спектральные компоненты измеряемых частот после процесса модуляции будут попадать в область между нижней и верхней полосами гребенки, а полученные результирующие спектры регистрироваться на фотоприемнике для формирования частот биений и определения частот радиосигналов попавших в соответствующий канал.

Данный подход был реализован с учетом применения в ИМЧ ММР последовательного амплитудно-фазового модуляционного преобразования (АФМП) по методу Ильина-Морозова (100%-ая амплитудная модуляция одночастотного когерентного излучения с последовательной коммутацией фазы на п при прохождении огибающей амплитудно-модулированного излучения минимума). Его особенностями являются высокие спектральная частота выходного излучения и коэффициент преобразования, а также возможность получения разностной частоты, равной частоте модуляции. При этом симметричные двухчастотные излучения, полученные по методу Ильина-Морозова, могут быть также использованы как опорные или зондирующие для контроля рабочих режимов элементов ОЭС ИМЧ ММР, реализующих модуляционное и измерительное преобразование в условиях влияния на них изменяющихся температур.

Объект исследования - радиофотонные системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов.

Предмет исследования - методы и средства формирования симметричных реплик множества микроволновых сигналов в оптическом диапазоне и гребенок опорных оптических частот с различными формами огибающей для измерения их мгновенной частоты в условиях широкого диапазона измерений и влияния изменяющихся температур.

Цель работы - улучшение метрологических и технико-экономических характеристик радиофотонных систем измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе методов и средств формирования симметричных реплик множества микроволновых сигналов в оптическом диапазоне и гребенок опорных оптических частот с различными формами огибающей для измерения их мгновенной частоты и их структурная минимизация.

Научная задача диссертации - разработка принципов построения и методов анализа радиофотонных систем (РФС) ИМЧ ММР, основанных на применении в них методов и средств формирования симметричных реплик множества микроволновых сигналов в оптическом диапазоне и гребенок опорных оптических частот с различными формами огибающей для измерения их мгновенной частоты, построенных на методе амплитудно-фазового модуляционного преобразования оптической несущей в симметричное двухполосное и применения измерительного преобразования типа «частота сигнала-частота биений» при их взаимодействии с симметричными гребенками опорных оптических частот с различными формами огибающей, с доказательством возможности создания с их помощью радиофотонной системы ИМЧ ММР с высокой точностью измерения за счет исключения коллизий взаимодействия сигналов с опорной гребенкой в широком диапазоне измеряемых частот и устранения влияния температуры при достижении минимизации структуры их реализации на импортозамещающих однопортовых модуляторах.

Решаемые задачи диссертационного исследования проводилось по следующим направлениям:

1. Сравнительный анализ существующих РФС ИМЧ ММР и определение путей улучшения их метрологических и технико-экономических характеристик, на основе применения в них методов и средств формирования симметричных реплик множества микроволновых сигналов в оптическом диапазоне и гребенок опорных оптических частот с различными формами

огибающей для реализации измерительного преобразования типа «частота сигнала-частота биений».

2. Теоретическое обоснование и структурная реализация широкополосной РФС ИМЧ ММР на основе амплитудно-фазовых методов модуляционного преобразования оптической несущей для получения симметричных реплик множества микроволновых сигналов в оптическом диапазоне и гребенок опорных оптических частот с плоской огибающей; проведение вычислительных экспериментов для подтверждения работоспособности системы; комплексный анализ системы по частотным коллизиям, структурной сложности и обеспечению широкополосности измерений, оценка преимуществ и недостатков разработанных методов и средств, оценка возможности и перспектив применения гребенок опорных оптических частот с симметричной треугольной и вогнутой огибающей.

3. Теоретическое обоснование и структурная реализация широкополосной РФС ИМЧ ММР на основе гребенок опорных оптических частот с симметричной экспоненциально спадающей огибающей; проведение вычислительных экспериментов для подтверждения работоспособности системы; комплексный анализ системы, оценка преимуществ и недостатков разработанных методов и средств, рекомендации по их проектированию.

4. Разработка по результатам экспериментального макетирования практических рекомендации по проектированию и эксплуатации РФС ИМЧ ММР на основе амплитудно-фазовых методов модуляционного преобразования оптической несущей с усовершенствованными метрологическими и технико-экономическими характеристиками; проведение компьютерного моделирования для анализа погрешностей измерения с учетом изменения рабочих параметров управляющих элементов; оценка перспектив дальнейшего развития систем на основе частотных дискриминаторов со специальной формой амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и разработка рекомендаций реализации разработанных решений на основе интегральных радиофотонных компонент.

Методы исследования. При выполнении данной работы применялись методы спектрального анализа оптических и радиосигналов, методы анализа процессов электрооптических и оптико-электронных преобразований, методы моделирования волоконно-оптических брэгговских структур, методы моделирования оптико-электронных схем, метод быстрого преобразования Фурье для анализа и обработки информации, методы решения задач математической физики.

Обоснованность и достоверность результатов определяются использованием известных положений фундаментальных наук; корректностью используемых математических моделей и их адекватностью реальным физическим процессам; совпадением теоретических результатов с данными экспериментов и результатами исследований других авторов, а также результатами исследований созданных устройств, экспертизой ФИПС по изобретению, защищенному патентом РФ. При решении задач использованы современные программные средства, в том числе пакеты прикладных программ, OptiSystem 7.0, Mathcad, OptiGrating 4.2 для проведения расчетов и математического моделирования.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующих результатах:

• Впервые предложены способы ИМЧ ММР не ограниченые компромиссом между диапазоном, точностью и скоростью измерений. Для регистрации мгновенной частоты используется узкополосный приемник. В отличие от известных решений, разработана симметричная схема, свободная от недостатков однополосных решений, модуляционных преобразований с не до конца подавленной несущей, а также полностью использующая мощность микроволнового сигнала на измеряемой частоте.

• Разработаны структуры и алгоритмическое обеспечение многоканальной системы ИМЧ ММР на основе АФМП оптической несущей и упрощенной форме ее реализации с низкой стоимостью практического исполнения и эксплуатации.

Практическая ценность работы заключается в разработке принципов работы и узлов широкодиапазонной радиофотонной системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот с симметричной вогнутой формой огибающей с улучшенными метрологическими и технико-экономическими характеристиками, в определении оптимальных режимов их работы и обеспечении стабильности последних. К ним относятся блок модуляторов, формирующих двухчастотное лазерное излучение и генератор частотной гребенки с симметричной экспоненциальной формой огибающей АЧХ их спектров. Новизна разработанных технических решений и практических рекомендаций по проектированию, позволяющих улучшить технико-экономические показатели подтверждена патентом на изобретение.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 150 наименований. Работа без приложений изложена на 173 страницах машинописного текста, включая 76 рисунков и 6 таблиц.

В введении дана общая характеристика работы: актуальность темы, степень ее разработанности, цель, задачи исследований, научная новизна, практическая значимость, методы исследований, достоверность, реализация полученных результатов, апробация и публикации, основные защищаемые положения. Приведены структура и краткое содержание научно -квалификационной работы.

В первой главе проведен сравнительный анализ радиофотонных методов и средств измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов, а также предъявляемые к ним требования; рассмотрены комбинированные ассиметричные решения построения средств ИМЧ ММР; показана возможность применимости АФМП по методу Ильина-Морозова в системах ИМЧ ММР, на основе которой представлены возможности реализации контроля положения рабочей точки модуляторов, а также рассмотрены методы минимизации структуры средств ИМЧ ММР при

использовании упрощенных форм реализации АФМП и их реализации на импортозамещающей базе.

В разд. 1.1 проведен сравнительный анализ радиофотонных методов и средств измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов, а также предъявляемые к ним требования. Анализ показал, что созданные на их основе системы по большей части не удовлетворяют предъявляемым требованиям, а наиболее оптимальным явилось применение преобразования «измеряемая частота-частота биений с опорными частотами» без применения сканеров и частотных дискриминаторов.

В разд. 1.2 рассмотрены комбинированные ассиметричные решения построения средств ИМЧ ММР на основе сканеров с пилообразным законом сканирования, сложных треугольных ВБР с прямым углом в основании и множеством фазовых п-сдвигов для формирования каналов измерения, однополосных модуляторов со сдвигом частоты в измеряемом канале относительно опорного и показаны их недостатки, связанные со стабильностью и сложностью поддержания оптимальных режимов работы средств измерения и использования в них сложных составных модуляторов Маха-Цендера.

В разд. 1.3 рассмотрена и показана возможность применимости АФМП по методу Ильина-Морозова в системах ИМЧ ММР, который позволяет переносить частоту измеряемого сигнала в оптический диапазон с высокой степенью спектральной чистоты, с частотой разноса, равной частоте модуляции, что позволяет сузить полосу частот разрабатываемого средства в два раза при сохранении требуемого диапазона измерений, а также формировать симметричные гребенки опорных частот с различной формой огибающей с сохранением несущей или ее подавлением, отличаясь при этом простотой реализации.

В разд. 1.4 на основе анализа полученных данных на основе АФМП представлены возможности реализации контроля положения рабочей точки модуляторов, как основного источника погрешностей других схем, что

позволяет минимизировать погрешности измерения вызванные смещением несущей частоты как в измеряемом сигнале, так и в гребенке опорных частот без дополнительной аппаратуры.

В разд. 1.5 были рассмотрены и предложены методы минимизации структуры средств ИМЧ ММР при использовании упрощенных форм реализации АФМП и их реализации на импортозамещающей базе.

Результатом исследований, проведенных в первой главе, стала постановка задачи разработки структуры и принципов построения радиофотонного устройства для измерения мгновенной частоты микроволнового сигнала на основе применения двух плеч каскадного соединения только двух однопортовых модуляторов, в одном плече из которых формируется реплика измеряемых частот в оптическом диапазоне с подавлением несущей, а во втором - гребенку опорных оптических частот с плоской формой огибающей для реализации измерительного преобразования типа «частота сигнала-частота биений».

Во второй главе приведены принципы разработки и компьютерное моделирование широкодиапазонной РФС ИМЧ ММР на основе гребенки опорных оптических частот с плоской огибающей. Рассмотрены структурная схема и принцип действия системы на основе WDM демультиплексора, проведен анализ возможности его замены на упорядоченную волноводную решетку для дальнейшей структурной минимизации, выполнен анализ системы на возникновение неоднозначностей измерения и возможности применения треугольной и вогнутой форм частотных гребенок как способа дальнейшего структурного упрощения системы.

В разд. 2.1 представлена структурная схема и принцип действия двухканальной радиофотонной системы на базе каскадного соединения модуляторов с равномерной огибающей частотной гребенки. Система состоит из непрерывного лазера (ЛД), оптического разветвителя (ОР) двух плеч из каскадно-соединенных модулятора Маха-Цендера и фазового модулятора (ФМ), оптического объединителя (ОО), WDM демультиплексора и

фотодетектора (ФД). Описан порядок измерения и принципиальный недостаток в виде значительной компонентной базы в виде массива фотоприемников и анализаторов спектра для каждого измерительного поддиапазона.

В разд. 2.2 описан метод формирования и принцип действия системы на основе упорядоченной волноводной решетки как способа модификации для устранения WDM демультиплексора и минимизации компонентной базы. Определены возможности применимости и принципы работы. Показана возможность уменьшения числа приемников при использовании перестраиваемого по полосе частотного фильтра.

В разд. 2.3 предложены варианты структурной минимизации при обработке множества частот и минимизация обрабатываемой полосы частот в заданном диапазоне измерений. Сделан вывод о возможности упрощения и минимизации структуры измерительной системы путем использования одного модулятора в измерительном канале, что позволит заменить 4-ех модуляторную часть на 3-ех модуляторную.

В разд. 2.4 проведен анализ способов мониторинга температуры упорядоченной волноводной решетки, как одной из основных причин погрешностей измерения. Показана возможность определения и управления температурой AWG в целом и определение ее положения и сдвига по длине волны на основе величин частот биений компонент частотной гребенки в каждом из каналов.

В разд. 2.5 на основе компьютерного моделирования системы ИМЧ ММР был проведен анализ коллизий, возникающих в системе при различном положении измеряемых частот относительно составляющих частот гребенки, формирующих каналы измерения. Определены причины их возникновения и написан алгоритм их устранения.

В разд. 2.6 проведен анализ возможности реализации системы на основе не равномерной частотной гребенки, а симметричной треугольной и вогнутой по огибающей АЧХ спектральных компонент относительно центральной

частоты оптической несущей. Для этого использовалась математическая написанная в программе Mathcad 15.0 для описания АЧХ огибающих гребенок и для описания процедуры определения измерительного канала. Показано, что замена плоской частотной гребенки на треугольную или вогнутую позволит значительно упростить структуру измерительной системы и избавиться от недостатков присущих недостатков способа измерения на основе плоской частотной гребенки. По результатам анализа наиболее предпочтительной показала себя вогнутая по огибающей АЧХ частотная гребенка.

Во третьей главе приведены принципы разработки и экспериментальных измерений широкодиапазонной радиофотонной системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот с экспоненциально спадающей огибающей.

В разд. 3.1 представлена структурная схема и принцип действия двухканальной радиофотонной системы с экспоненциально спадающей огибающей. Система состоит из непрерывного лазера, модулятора Маха-Цендера, фазового модулятора и фотодетектора. Модулятор Маха-Цендера используется для достижения двухполосной модуляции с подавлением несущей измеряемыми СВЧ-сигналами. Фазовый модулятор используются для создания неплоской треугольной гребенки также с подавлением несущей, с множеством пограничных частот и узкополосных каналов.

В разд. 3.2 представлена математическая модель измерительного преобразования «частота сигнала - частота биений». Описаны спектр излучения на выходе ММЦ при его работе в "нулевой" точке для измерительного канала; спектр выходного излучения ФМ, который представляет собой излучение с подавленной несущей и гребенку из множества экспоненциально убывающих по амплитуде пограничных составляющих, амплитуда которых определяется коэффициентами ряда Фурье, а также математическую модель определения неизвестных частот на

основе отношения мощностей частот биений компоненты измеряемой частоты с пограничными ей частотами компонент частотной гребенки.

В разд. 3.3 описаны результаты компьютерного моделирования широкополосной ИМЧ ММР в программе OptiSystem 7.0. Процедура ИМЧ СВЧ-сигналов сводится к определению номера канала по отношению мощностей сигналов биений и вычислению собственно мгновенной частоты внутри этого канала по значениям частот сигналов биений.

В разд. 3.4 описан полученный патент РФ 2799112 на способ и устройство, разработанные на основе экспериментального макета с блок-схемой устройства и алгоритмом работы.

В разд. 3.5 даны практические рекомендации по построению ИМЧ ММР с экспоненциальной гребенкой на основе анализа экспериментального стенда и полученных с помощью него результатов измерения. Предложенная схема ИМЧ множества СВЧ-сигналов не ограничена компромиссом между диапазоном, точностью и скоростью измерений. Для регистрации мгновенной частоты используется узкополосный приемник с полосой пропускания 2 ГГц. В отличие от известных решений, разработана симметричная схема, свободная от недостатков однополосных решений, модуляционных преобразований с не до конца подавленной несущей, а также полностью использующая мощность микроволнового сигнала на измеряемой частоте. Устройство в своем составе содержит только два модулятора без применения устройств сдвига частоты, оптических гибридов, однополосных фильтров и т.д. При этом при изготовлении данного устройства в виде фотонной интегральной схемы могут быть дополнительно решены вопросы, связанные с габаритами устройства и его температурной стабильностью.

В четвертой главе описаны практические рекомендации по проектированию и эксплуатации широкодиапазонной радиофотонной системы измерения мгновенной частоты множества микроволновых радиосигналов на основе гребенки опорных оптических частот с экспоненциально спадающей огибающей, проведен анализ погрешностей

измерения, вызванный влиянием температурных воздействий и нестабильностью рабочих параметров модуляторов - генераторов частотной гребенки и двухчастотного сигнала; проведен анализ дальнейшего развития разрабатываемых систем и анализ возможности реализации разработанных схем на основе интегральных компонент.

В разд. 4.1 даны практические рекомендации по стабилизации температурного режима лазера и ММЦ. Описаны их типовые значения, способы определения, компенсации и устранения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мальцев Андрей Владимирович, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мальцев, А.В. Радиофотонные системы измерения мгновенной частоты СВЧ-сигналов на основе широкополосных частотных дискриминаторов - волоконных брэгговских решеток. Обзор / А.В. Мальцев, А.А. Иванов // Электроника, фотоника и киберфизические системы. - 2024. -Т.4. - № 2. - С. 1-17.

2. Chi, H. An approach to the measurement of microwave frequency based on optical power monitoring / H. Chi, X. Zou, J. Yao // IEEE Photon Technol. Lett. - 2008. - V. 20. - P. 1249-1251.

3. Zou, X.H. Microwave frequency measurement based on optical power monitoring using a complementary optical filter pair / X.H. Zou, H. Chi, and J.P. Yao // IEEE Trans. Microw. Theory Tech. - 2009. - V. 57. - N. 2. - P. 505-511.

4. Lu, B. Photonic frequency measurement and signal separation for pulsed/CW microwave signals / B. Lu, W. Pan, X. Zou, X. [et al.] // IEEE Photon Technol. Lett. - 2013. - V. 25. - P. 500-503.

5. Fu, S., Photonic instantaneous frequency measurement using optical carrier suppression based DC power monitoring / S. Fu, M. Tang, P. Shum // Proceedings of the IEEE Photonic Society 24th Annual Meeting. - 2011. - P. 8586.

6. Drummond, M. Photonic RF instantaneous frequency measurement system by means of a polarization-domain interferometer / M. Drummond, P. Monteiro, R. Nogueira // Opt. Express. - 2010. - V. 17. - I. 7. - P. 5433-5438.

7. Zou, X. Photonic instantaneous frequency measurement using a single laser source and two quadrature optical filters / X. Zou, W. Pan, B. Luo, L. Yan // IEEE Photon Technol. Lett. - 2010. - V. 23. - P. 39-41.

8. Li, Z. Instantaneous microwave frequency measurement using a special fiber Bragg grating / Z. Li, C. Wang, M. Li, H. Chi, X. Zhang, J. P. Yao // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. - 2011. - V. 21. - N. 1. - P. 52-54.

9. Li, Y. Photonic instantaneous frequency measurement of wideband microwave signals / Y. Li, L. Pei, J. Li, Y. Wang, J. Yuan, T. Ning // PLoS One. -2017. - V. 12. - I. 8. - e0182231, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182231.

10. Li, Z. Photonic instantaneous measurement of microwave frequency using fiber Bragg grating / Z. Li, B. Yang, H. Chi, X. Zhang, S. Zheng, X. Jin // Opt. Commun. - 2010. - V. 283. - I. 3. - P. 396-399.

11. Ivanov, A.A. Microwave photonic system for instantaneous frequency measurement based on principles of "frequency-amplitude" conversion in Bragg grating and additional frequency separation / A.A. Ivanov [et al.] // Proc. Of SPIE. - 2016. - V. 10342. - P. 103421A.

12. Ni, J. Microwave frequency measurement based on phase modulation to intensity modulation conversion using fiber Bragg grating / J. Ni, X.M. Zhang, S.L. Zheng [et al.] // J. Electromagn. Waves Appl. - 2011. - V. 25. - P. 755-764.

13. Nurgazizov, M.R. Instantaneous frequency measurement of microwave signals in optical range using "frequency-amplitude" conversion in the n-phase-shifted fiber Bragg grating / O.G. Morozov; M.R. Nurgazizov; P.E. Denisenko [et al.] // Proc. of SPIE. - 2014. - V. 9136. - P. 91361B

14. Burla, M. Wideband dynamic microwave frequency identification system using a low-power ultracompact silicon photonic chip / M. Burla, X. Wang, M. Li, [et al.] // Nat Commun 7, 13004 (2016). - 2016. - V. 7. - P. 13004.

15. Hunter, D.B. Wideband microwave photonic channelized receiver / D.B. Hunter, L.G. Edvell, and M.A. Englund // Proc. Int. Top. Meeting Microw. Photon., 2005 (MWP 2005). - 2005. - P. 249-252.

16. Sima, C. Integrated reconfigurable photonic filters based on interferometric fractional Hilbert transforms / C. Sima, B. Cai, B. Liu [et al.] // Appl. Opt. - 2017. - V. 56. - P. 7978-7984.

17. Jiang, J. Photonic-assisted microwave frequency measurement system based on a silicon ORR / J. Jiang, H. Shao, X. Li [et al.] // Opt. Commun. - 2017. -V. 382. - P. 366-370.

18. Tao, Y. Fully on-Chip Microwave Photonics System / Y. Tao, F. Yang, Z. Tao, [et al.] // Applied Physics - 2022. Available online: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2202/2202.! 1495.pdf

19. Zhang, J. Approach for microwave frequency measurement based on a single photonic chip combined with a phase modulator and microring resonator / J. Zhang, C. Zhu, C., X. Yang [et al.] // Curr. Opt. Photon. - 2018. - V. 2. - P. 576581.

20. Marpaung, D. On-chip photonic-assisted instantaneous microwave frequency measurement system / D. Marpaung // IEEE Photon Technol. Lett. - 2013.

- V. 25. - P. 837-840.

21. Niu, J. Instantaneous microwave frequency measurement using a microfiber ring resonator (MRR) based photonic differentiator / S. Fu, K. Xu, X. Sun [et al.] // Proceedings of the 2011 International Topical Meeting on Microwave Photonics jointly held with the 2011 Asia-Pacific Microwave Photonics Conference, 2011. - 2011. - P. 226-229.

22. Long, X. Broadband instantaneous frequency measurement based on stimulated Brillouin scattering / X. Long, W. Zou, J. Chen // Opt. Express. - 2017.

- V. 25. - P. 2206-2214.

23. Jiang, H. Wide-range, high-precision multiple microwave frequency measurement using a chip-based photonic Brillouin filter / H. Jiang, D. Marpaung, M. Pagani [et al.] // Optica. - 2016. - V. 3. - P. 30-34.

24. Wang, D. Instantaneous microwave frequency measurement with highresolution based on stimulated Brillouin scattering / D. Wang, L. Pan, L.; Y. Wang [et al.] // Opt. Laser Technol. - 2018. - V. 113. - P. 171-176.

25. Zheng, S. High-Resolution Multiple Microwave Frequency Measurement Based on Stimulated Brillouin Scattering / S. Zheng, S. Ge, X. Zhang [et al.] // IEEE Photonics Technol. Lett. - 2012. - V. 24. - P. 1115-1117.

26. Li, J. A scheme of instantaneous frequency measurement with high precision assisted by photonics / J. Li, P. Xu, K. Song, [et al.]// Int. J. Opt. Photonic Eng. - 2021. - V. 6:038.

27. Zhu, B. High-sensitivity instantaneous microwave frequency measurement based on a silicon photonic integrated Fano resonator / B Zhu, W. Zhang, S. Pan, J. Yao // J. Light. Technol. - 2018. - V. 37. - P. 2527-2533.

28. Ivanov, A. Photonic-assisted receivers for instantaneous microwave frequency measurement based on discriminators of resonance type / A. Ivanov, O. Morozov, A. Sakhabutdinov, A. Kuznetsov, I. Nureev I. // Photonics. - 2022. - V. 9. - I. 10. - P. 754.

29. Shu, X. Broadband fiber Bragg grating with channelized dispersion / X. Shu, E. Turitsyna, I. Bennion // Opt. Express. - 2007. - V. 15. - P. 10733-10738.

30. Isa, N. Design of a chirped fiber Bragg grating for use in wideband dispersion compensation / N. Isa, A. Altuncu // Advances in Computer Science and Engineering: Reports and Monographs. New Trends Comput. Netw. - 2005. P. 114123.

31. Vidal, B. Photonic-based instantaneous microwave frequency measurement with extended range / B. Vidal // Opt. Commun. - 2011. - V. 284. -P. 3996-3999.

32. Zhang, X. Microwave frequency measurement using fiber Bragg grating as V-shape filter / X. Zhang, J. Ni, P. Cheng, Z. Li // Proc. of the 2010 International Conference on Digital Manufacturing & Automation. - 2010. - P. 921924.

33. Morozov, O.G. Modulation measuring methods in optical refractometric biosensors based on the phase-shift fiber Bragg grating / O.G. Morozov, O.A. Stepuschenko, I.R. Sadykov // Vestn. MarSTU. - 2010. - V. 3. - P. 3-13.

34. Morozov, O.G. Instantaneous microwave frequency measurement with monitoring of system temperature / O.G. Morozov, A.A. Talipov, M.R. Nurgazizov [et al.] // Proc. SPIE. - 2014. - V. 9156. - P. 91560N.

35. Иванов, А.А. Анализ способов улучшения метрологических характеристик методов измерения мгновенной частоты СВЧ-сигналов на основе ВБР / А.А. Иванов, П.Е. Денисенко, М.И. Шакиров, А.А. Лустина // Материалы XXIV Международной научно-технической конференции Проблемы техники и технологии телекоммуникаций и материалы XX Международной научно-технической конференции Оптические технологии в телекоммуникациях. - 2023. - С. 106-108.

36. Yongkang, G. Optimized synthesis of fiber Bragg gratings with triangular spectrum for wave-length-interrogation application / G. Yongkang, L. Xueming, W. Leiran // Opt. Eng. - 2011. - V. 50. - P. 024401.

37. Ming, L. Advanced design of a complex fiber Bragg grating for a multichannel asymmetrical triangular filter / L. Ming, H. Junya, L. Hongpu // J. Opt. Soc. Am. B. - 2009. - V. 26. - P. 228-234.

38. Liu, Y. Phase-shifted fiber Bragg grating transmission filters based on the Fabry-Perot effect / Y. Liu, S.B. Lee, S.S. Choi // J. Opt. Soc. Korea. - 1998. -V. 2. - P. 30-33.

39. Das, B. Dynamic strain response of a -phase-shifted FBG sensor with phase-sensitive detection / B. Das, D. Srivastava, U.K. Tiwari, B.C. Choudhary // OSA Contin. - 2018. - V. 1. - P. 1172-1184.

40. Falah, A.A.S. Reconfigurable phase shifted fiber Bragg grating using localized micro-strain / A.A.S. Falah, M.R. Mokhtar, Z. Yusoff, M. Ibsen // IEEE Photon Technol. Lett. - 2016. - V. 28. - P. 951-954.

41. Loh, W.H. Complex grating structures with uniform phase masks based on the moving fiber-scanning beam technique / W.H. Loh, M.J. Cole, M.N. Zervas [et al.] // Opt. Lett. - 1995. - V. 20. - P. 2051-2053.

42. Du, Y. Fabrication of phase-shifted fiber Bragg grating by femtosecond laser shield method / Y. Du, T. Chen, Y. Zhang [et al.] // IEEE Photon Technol. Lett.

- 2017. - V. 29. - P. 2143-2146.

43. Li, M. Multi-channel notch filter based on a phase-shift phase-only-sampled fiber Bragg grating / M. Li, H. Li, Y. Painchaud // Opt. Express. - 2008. -V. 16. - P. 19388-19394.

44. Li, W. A narrow-passband and frequency-tunable microwave photonic filter based on phase-modulation to intensity-modulation conversion using a phase-shifted fiber Bragg grating / W. Li, M. Li, J. Yao // IEEE Trans. Microw. Theory Tech. - 2012. - V. 60. - P. 1287-1296.

45. Donzella, V. Design and fabrication of SOI micro-ring resonators based on sub-wavelength grating waveguides / V. Donzella, A. Sherwali, J. Flueckiger, S.M. Grist, S.T. Fard, L. Chrostowski // Opt. Express. - 2015. - V. 23. - P. 47914803.

46. Cheng, X. Fabrication of a high-Q factor ring resonator using LSCVD deposited Si3N4 film / X. Cheng, J. Hong, A.M. Spring, S. Yokoyama // Opt. Mater. Express. - 2017. - V. 7. - P 2182-2187.

47. Wang, Z. Resonance control of a silicon mi-cro-ring resonator modulator under high-speed operation using the intrinsic defect-mediated photocurrent / Z. Wang, D. Paez, A.I.A. El-Rahman [et al.] // Opt. Express. - 2017.

- V. 25. - P. 24827-24836.

48. Fegadolli, W.S. Reconfigurable silicon thermo-optical device based on spectral tuning of ring resonators / W.S. Fegadolli, V.R. Almeida, J.E.B. Oliveira // Opt. Express. - 2011. - V. 19. - P. 12727-12739.

49. Yariv, A. Critical coupling and its control in optical waveguide-ring resonator systems / A. Yariv // IEEE Photon Technol. Lett. - 2002. - V. 14. - P. 483-485.

50. Geuzebroek, D.H. Ring-Resonator-Based Wavelength Filters / D.H. Geuzebroek, A. Driessen // Wavelength Filters in Fibre Optics; Venghaus, H., Ed.; Springer Series in Optical Sciences. Springer. - 2006. - Volume 123. - P. 341-379.

51. Мальцев, А.В. Радиофотонные системы измерения мгновенной частоты СВЧ-сигналов на основе сверх узкополосных частотных дискриминаторов - резонаторы и усилители. Обзор / А.В. Мальцев, А.А. Иванов // Электроника, фотоника и киберфизические системы. - 2024. - Т.4. -№ 2. - С. 1-19.

52. Billah, M.R. Hybrid integration of silicon photonics circuits and InP lasers by photonic wire bonding / M.R. Billah, M. Blaicher, T. Hoose [et al.] // Optica. - 2018. - V. 5. - P. 876-883.

53. Xiang, C. Laser soliton microcombs heterogeneously integrated on silicon / C. Xiang, J. Liu, J. Guo, J. [et al.] // Science. - 2021. - V. 373. - P. 99-103.

54. Галиуллин, Р.Л. Анализ способов улучшения метрологических характеристик методов измерения мгновенной частоты СВЧ-сигналов на основе кольцевого резонатора / Р.Л. Галиуллин, В.Д. Андреев, А.А. Иванов // Материалы XXIV Международной научно-технической конференции Проблемы техники и технологии телекоммуникаций и материалы XX Международной научно-технической конференции Оптические технологии в телекоммуникациях. - 2023. - С. 76-78.

55. Thomson, D. Roadmap on silicon photonics / D. Thomson, A. Zilkie, J.E. Bowers [et al.] // J. Opt. - 2016. - V. 18. - P. 073003.

56. Zeng, X. Stimulated Brillouin scattering in chiral photonic crystal fiber / X. Zeng, W. He, M.H. Frosz [et al.] // Photon Res. - 2022. - V. 10. - P. 711-718.

57. Gyger, F. Observation of Stimulated Brillouin Scattering in Silicon Nitride Integrated Waveguides / F. Gyger, J. Liu, F. Yang, [et al.] // Phys. Rev. Lett. - 2020. - V. 124. - P. 013902.

58. Merklein, M. Stimulated Brillouin Scattering in Photonic Integrated Circuits: Novel Applications and Devices / M. Merklein, A. Casas-Bedoya, D.

Marpaung, [et al.] // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. - 2016. - V. 22. - P. 336346.

59. Reintjes, J.F. Nonlinear Optical Processes // Encyclopedia of Physical Science and Technology, 3rd ed.; Robert, A., Meyers, R.A., Eds.; Academic Press:.

- 2003. - P. 537-581.

60. Bashkansky, M. Reintjes, J. SCATTERING | Stimulated Scattering // Encyclopedia of Modern Optics; Robert, D., Guenther, R.D., Eds.; Elsevier. - 2005.

- P. 330-340.

61. Kobyakov, A. Stimulated Brillouin scattering in optical fibers / A. Kobyakov, M. Sauer, D. Chowdhury, D. // Adv. Opt. Photon. - 2010. - V. 2. - P. 1-59.

62. Debut, A. Linewidth narrowing in Brillouin lasers: Theoretical analysis / A. Debut, S. Randoux, J. Zemmouri, J. // Phys. Rev. A. - 2000. - V. 62. - P. 023803.

63. Zhou, J. Instantaneous microwave frequency measurement using photonic techniques / J. Zhou, S. Aditya, K.E.K. Lee, P.P. Shum // Proc. of the 10th International Conference on Optical Communications and Networks (ICOCN 2011).

- 2011. - P. 1-2.

64. Zhou, W. Progress in 2D photonic crystal Fano resonance photonics / W. Zhou, D. Zhao, Y.-C. Shuai [et al.] // Prog. Quantum Electron. - 2014. - V. 38.

- P. 1-74.

65. Limonov, M.F. Fano resonances in photonics / M.F. Limonov, M. Rybin, A. Poddubny, Y.S. Kivshar // Nat. Photon. - 2017. - V. 11. - P. 543-554.

66. Yu, Y. Fano resonance control in a photonic crystal structure and its application to ultrafast switching / Y. Yu, M. Heuck, H. Hu [et al.] // Appl. Phys. Lett. - 2014. - V. 105. - I. 6. - P. 061117.

67. Limonov, M.F. Fano resonance for applications / M.F. Limonov // Adv. Opt. Photon. - 2021. - V. 13. - P. 703-771.

68. Goddard, N.E. Instantaneous frequency-measuring receivers / N.E. Goddard // IEEE Trans. - 1972. - MTT20. - P. 292-293.

69. East, P.W. Fifty years of instantaneous frequency measurement / P.W. East // IET Radar Sonar Navig. - 2012. - V. 6. - I. 2. - P. 112-122.

70. Shen, Z. Photonics-assisted non-scanning high-accuracy frequency measurement using low-speed components / Z. Shen, C. Jin, Q. He [et al.] // IEEE Photonics Journal. - 2019. - V. 11. - N. 4. -P. 1-8.

71. Морозов, О.Г. Измерение мгновенной частоты микроволновых сигналов с использованием тандемной амплитудно-фазовой модуляции в оптическом диапазоне / О.Г. Морозов [и др.] // Фотон-экспресс. - 2019. - № 5 (157). - С. 16-24

72. Morozov, O.G. Spectrum conversion investigation in lithium niobate Mach-Zehnder modulator / O.G. Morozov, D.L. Aybatov // Proc. SPIE. - 2010. -V. 7523. - P. 75230D.

73. Morozov, O.G. RZ, CS-RZ, and soliton generation for access networks applications: problems and variants of decisions / O.G. Morozov // Proc. SPIE Optical Technologies for Telecommunications 2011 (OTT 2011). - 2011. - V. 8410. - P. 84100P.

74. Morozov, O.G. Modulation methods of spectrally pure two-frequency radiation formation for microwaves carrier generation in optical range / O.G. Morozov, G.I. Il'in, G.A. Morozov // Proc. of Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SINKHROINFO). - 2017. - P. 1-7.

75. Sakhabutdinov, A.J. Multiple frequencies analysis in tasks of FBG based instantaneous frequency measurements / A.J. Sakhabutdinov, O.G. Morozov, A.A. Ivanov, G.A. Morozov, R.Sh. Misbakhov, S.V. Feofilaktov // Proc. SPIE 10774, Optical Technologies in Telecommunications 2017. - 2017. - P. 107740Y.

76. Ivanov, A.A. Radiophotonic method for instantaneous frequency measurement based on principles of frequency-amplitude conversion in fiber Bragg grating and additional frequency separation / A.A. Ivanov, O.G. Morozov, V.A. Andreev, A.A. Kuznetsov and L.M. Faskhutdinov // XI International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT). - 2017. - P. 427-430.

77. Ivanov, A.A. Microwave photonic system for instantaneous frequency measurement based on principles of "frequency-amplitude" conversion in Bragg grating and additional frequency separation / A.A. Ivanov [et al.] // Proc. Of SPIE. - 2016. - V. 10342. - P. 103421A; D01:10.1117/12.2270839.

78. Morozov, O.G. External amplitude-phase modulation of laser radiation for generation of microwave frequency carriers and optical poly-harmonic signals: an overview / O.G. Morozov [et al.] // Proc. of SPIE. - 2016. - V. 9807. - P. 980711.

79. Morozov, O.G. Bragg gratings slopes shape and the measurement error of the microwave signals instantaneous frequency / O.G. Morozov, I.I. Nureev, G.A. Morozov, A.A. Ivanov, A.Z. Sakhabutdinov // Proc. of Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). - 2021. - P. 1-5.

80. Sakhabutdinov A.Z. Bragg wavelength temperature shift and the measurement error of the microwave signals instantaneous frequency / A.Z. Sakhabutdinov, I.I. Nureev, G.A. Morozov, A.A. Ivanov, A.A. Tyazhelova // Proc. of Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). - 2021. - P. 1-5.

81. Zhu, W. Multiple microwave frequency measurement system based on a sawtooth-wave-modulated non-flat optical frequency comb / W. Zhu, J. Li, M. Yan [et al.] // Appl. Opt. - 2022. - V. 61. - P. 10499-10506.

82. Садеев, Т.С. Фотонные фильтры микроволновых сигналов на основе одночастотного лазера и амплитудного электрооптического модулятора Маха-Цендера / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, КГТУ-КАИ, 2011. - 153 с.

83. Zalevsky, Z. Integrated micro- and nanophotonic dynamic devices: a review / Z. Zalevsky // Journal of Nanophotonics. - 2007. - V.1. - N. 1. - P. 012504.

84. Adams, D.M. Mach-Zehnder modulator integrated with a gain-coupled DFB laser for 10Gbit/s, 100km NDSF transmission / D.M. Adams, C. Rolland, N. Puetz // Electronics Letters. - 1996. - V.32. - P. 485.

85. Lovisa, S. Integrated laser Mach-Zehnder modulator on indium phosphide free of modulated-feedback / S. Lovisa, N. Bouche, Y. Heymes // Photonics Technology Letters, IEEE. - 2001. - V.13. - P. 1295-1297.

86. Koh, P.C. Generation of 40 Gbps duobinary signals using an integrated laser-Mach-Zehnder modulator / P.C. Koh, L.A. Johansson, Y.A. Akulova, G.A. Fish // Optical Society of America. - 2009. - OThN4.

87. Zou, X. Repetition-rate-tunable return-to-zero and carrier-suppressed return-to-zero optical pulse train generation using a polarization modulator / X. Zou, J. Yao // Opt. Lett. - 2009. - V. 34. - N. 3. - P. 313-315.

88. Нургазизов, М.Р. Оптико-электронные системы измерения мгновенной частоты радиосигналов СВЧ-диапазона на основе амплитудно-фазового модуляционного преобразования оптической несущей / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, КГТУ-КАИ, 2014. - 166 с.

89. Иванов, А.А. Радиофотонные системы измерения мгновенной частоты множества радиосигналов СВЧ-диапазона на основе амплитудно-фазовых методов модуляционного преобразования оптической несущей / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, КНИТУ-КАИ, 2020. - 168 с.

90. Авторское свидетельство А1 1463010 СССР МПК4 G02F 1/03. Двухчастотный лазерный излучатель / Ильин Г.И., Морозов О.Г., Польский Ю.Е., Терновсков В.Т.; заявитель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 29.04.85; опубл. 20.07.2004. - Бюлл. № 20.

91. Авторское свидетельство А1 1466494 СССР МПК4 G02F 1/03. Двухчастотный лазерный излучатель / Ильин Г.И., Морозов О.Г., Польский Ю.Е.; заявитель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 29.04.85; опубл. 20.07.2004. -Бюлл. № 20.

92. Авторское свидетельство А1 1477130 СССР МПК4 G02F 1/03. Двухчастотный лазерный излучатель / Ильин Г.И., Морозов О.Г., Польский

Ю.Е.; заявитель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 03.03.86; опубл. 20.07.2004. -Бюлл. № 20.

93. Авторское свидетельство A 1338647 СССР MnK4G02F 1/03. Способ преобразования одночастотного когерентного излучения в двухчастотное / Ильин Г.И., Морозов О.Г.; заявитель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 13.04.83; опубл. 20.07.2004. - Бюлл. № 20.

94. Ильин, Г.И. ЛЧМ-лидар с преобразованием частоты / Г.И. Ильин, О.Г. Морозов, Ю.Е. Польский // Оптика атмосферы и океана. - 1995. - Т. 8. -№ 12. - С.1871-1874.

95. Ильин, Г.И. Исследования ЛЧМ-лидара с преобразованием частоты / Г.И. Ильин, О.Г. Морозов, Ю.Е. Польский // Оптика атмосферы и океана. - 1997. - Т. 10. - № 2. - С. 435-440.

96. Ильин, Г.И. Особенности построения электрооптических амплитудно-фазовых формирователей двухчастотного лазерного излучения для дифференциальных ЛЧМ-лидаров / Г.И. Ильин, О.Г. Морозов, Ю.Е. Польский // Оптика атмосферы и океана. - 1998. - Т. 11. - № 5. - С. 513-516.

97. Ильин, Г.И. Применение амплитудно-фазового преобразования частоты лазерного излучения для создания специальных схем ЧМ-лидаров / Г.И. Ильин, О.Г. Морозов, Ю.Е. Польский // Оптика атмосферы и океана. -1999. - Т.12. - № 4. - С. 360-363.

98. Gasulla, I. Analytical model and figures of merit for filtered microwave photonic links / I. Gasulla, J. Capmany // Opt. Exp. - 2011. - V. 19. - N. 20. - P. 19758-19774.

99. Säckinger, E. Broadband Circuits for Optical Fiber Communication / E. Säckinger // New York: Wiley. - 2005. - 464 p.

100. Nagata, H. Studies of thermal drift as a source of output instabilities in Ti: LiNbO3 optical modulators / H. Nagata, K. Kiuchi, S. Kazumasa // J. Lightwave Technol. - 1994. - V. 75. - N. 9. - P. 4762-4764.

101. Wooten, E. A review of lithium niobate modulators for fiber-optic communications systems / E. Wooten, K. Kissa, A. Yi-Yan, E. Murphy [et al.] // IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. - 2000. - V. 6. - N. 1. - P. 69-82.

102. Salvestrini, M. Analysis and control of the dc drift in LiNbO3-based Mach-Zehnder modulators / M. Salvestrini, G. Guilbert, S. Gille // J. Lightwave Technol. - 2011. - V. 29. - N. 10. - P. 1522-1534.

103. Cox, I. Limits on the performance of RF-over-fiber links and their impact on device design / I. Cox, C. Ackerman, G. Betts, J. Prince // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. - 2006. - V. 54. - N. 2. - P. 906-920.

104. Mitsugi, N. Highly reliable pack-aging structure for LiNbO3 optical modulators for high-speed communication systems / N. Mitsugi, H. Nagata, J. Minowa // Proc. Joint Int. Electronic Manufacturing Symp. and Int. Microelectronics Conf. - 1997. - P. 18-21.

105. Ackerman, E. Effect of pilot tone-based modulator bias control on external modulation link performance / E. Ackerman, I. Cox // Proc. IEEE Topical Meeting Microwave Photonics. - 2000. - P. 121-124.

106. Svarny, J. Limited applicability of the constant optical power controller to the integrated intensity electro-optic modulator / J. Svarny // Proc. 10th World Scientific Engineering Academy Society. - 2011. - P. 108-112.

107. Wang, L. A versatile bias control technique for anypoint locking in lithium niobate Mach-Zehnder modulators / L. Wang, T. Kowalcyzk, // J. Lightwave Technol. - 2010. - V. 28. - N. 11. - P. 1703-1706.

108. Патент № 102256 Российская Федерация, МПК G01 K 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / О.Г. Морозов, Д.Л. Айбатов, Т.С. Садеев, М.Р. Нургазизов, О.А. Степущенко (Россия). - № 2010137130, заявл. 06.09.2010; опубл. 20.02.2011. Бюл. № 5. - 2 с.

109. Qing, T. Comprehensive vector analysis for electro-optical, optoelectronic and optical devices / T. Qing, S. Li, X. Tang // Opt Lett. - 2021. - V. 48. - N. 8. - P. 1856-1859.

110. Морозов, О.Г. Амплитудно-фазовая модуляция в системах радиофотоники / О.Г. Морозов, Г.И. Ильин // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2014. - № 1(20). - С. 6-42.

111. Ильин, Г.И. К теории квазигармонических колебаний / Г.И. Ильин, А.Г. Ильин, О.Г. Морозов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2014. - № 3(22). - С. 6-33.

112. Кузнецов, А.А. Сравнительная оценка способов формирования излучений в виде сверхузкополосного пакета дискретных частот / А.А. Кузнецов // Инженерный вестник Дона. - 2021. - № 9. - С. 1-8.

113. Agliullin, T. Comparative analysis of the methods for fiber Bragg structures spectrum modeling / T. Agliullin, V. Anfinogentov, O. Morozov et al. // Algorithms. - 2023. - V. 16. - P. 101.

114. Ivanov, A. Photonic-assisted receivers for instantaneous microwave frequency measurement based on discriminators of resonance type / A. Ivanov, O. Morozov, A. Sakhabutdinov et al. // Photonics. - 2022. - V. 9. - P. 754.

115. Морозов, О.Г. Радиофотонный метод определения доплеровского изменения частоты отражённого радиолокационного сигнала на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции / О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, Г.И. Ильин и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2021. - № 2(50). - С. 63-75.

116. Морозов, О.Г. Радиофотонный метод определения угла прихода отраженного радиолокационного сигнала на основе тандемной амплитудно -фазовой модуляции / О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, Г.И. Ильин и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2021. - № 1(49). - С. 50-62.

117. Fujiwara, M. Optical carrier supply module using flattened optical multicarrier generation based on sinusoidal amplitude and phase hybrid modulation / M. Fujiwara [et al.] // Journal of Lightwave Technology. - 2003. - V. 21. - N. 11.

- P. 2705-2714.

118. Yun, K-S. High reliability evaluation and lifetime prediction of 50 GHz athermal AWG module / K-S. Yun, C-H. Yu, K-S. Lim [et al.] // Applied Sciences.

- 2021. - V. 11. - N. 23. - P. 11107.

119. Takada, K. Fabrication of 2 GHz-spaced 16-channel arrayed-waveguide grating demultiplexer for optical frequency monitoring applications / K. Takada, M. Abe, Y. Hida [et al.] // Electronics Letters. - 2000. - V. 36. - N. 19. -P. 1643-1644.

120. Muñoz, P. Analysis and design of arrayed waveguide gratings with MMI couplers / P. Muñoz, D. Pastor, and J. Capmany // Opt. Express. - 2001. - V. 9. - P. 328-338.

121. Dragone, C. Efficient N*N star couplers using Fourier optics / C. Dragone // Journal of Lightwave Technology. - 1989. - V. 7. - N. 3. - P. 479-489.

122. Dragone, C. Efficient multichannel integrated optics star coupler on silicon / C. Dragone, C.H. Henry, I.P. Kaminow, R.C. Kistler, // IEEE Photonics Technology Letters. - 1989. - V. 1. - N. 8. - P. 241-243.

123. Dragone, C. Integrated optics N x N multiplexer on silicon / C. Dragone, C. Edwards, R. Kistler // IEEE Photon. Technol. Lett. - 1991. - V. 3. - P. 896-898.

124. Takenouchi, H. Analysis of optical-signal processing using an arrayed-waveguide grating / H. Takenouchi, H. Tsuda, T. Kurokawa // Opt. Express. - 2000.

- V. 6. - P. 124-135.

125. Agrawal, G.P. Fiber-Optic Communications Systems / G.P. Agrawal // New York: John Wiley and Sons. - 1997. - 563 p.

126. Snyder, A.W. Optical Waveguide Theory / A.W. Snyder, J.D. Love // New York: Chapman & Hall. - 1983. - 432 p.

127. Munoz, P. Modeling and design of arrayed waveguide gratings / P. Munoz, D. Pastor, J. Capmany // Journal of Lightwave Technology. - 2002. - V. 20. - N. 4. - P. 661-674.

128. Barot, D. Optical frequency discriminator based on polarization-maintaining fiber Bragg gratings / D. Barot, L. Duanand // CLEO. - 2020. - P. JTu2G.8.

129. Габдулхаков, И.М. Система квантового распределения ключей с двойным ортогональным спектрально-поляризационным и частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г.Морозов, A.A. Кузнецов и др. // Известия ВУЗов. Авиационная техника. - 2021. - № 3. - С. 200-204.

130. Zhu, W. Instantaneous microwave frequency measurement with single branch detection based on the birefringence effect / W. Zhu, J. Li, L. Pei [et al.] // Applied Optics. - 2022. - V. 61. - N. 20. - P. 5894-5901.

131. Zhi, K. All-optical instantaneous RF signal frequency measurement system based on a linear ACF with a steep slope / K. Zhi, C. Huang, E.H.W. Chan [et al.] // Applied Optics. - 2024. - V. 63. - N. 11. - P. 2854-2862.

132. Wang, G. Instantaneous frequency measurement with full FSR range and optimized estimation error / G. Wang, X. Li, Q. Meng [et al.] // J. of Lightwave Technology. - 2022. - V. 40. - N. 18. - P. 6123-6130.

133. Липатников, К.А. Волоконно-оптический датчик вибрации «Виб-А» / К.А. Липатников, И.И. Нуреев, А.А. Кузнецов и др. // Инженерный вестник Дона. - 2018. - № 4(51). - С. 1-16.

134. Lipatnikov, K.A., Kuznetsov, A.A., Nureev I.I., et al. Fiber-optic vibration sensor «VIB-A» / K.A. Lipatnikov, A.A. Kuznetsov, I.I. Nureev [et al.] // Proc. IEEE Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. - 2019. - P. 1-5.

135. Мисбахов, Рус.Ш. Волоконные брэгговские решетки с двумя фазовыми сдвигами как чувствительный элемент и инструмент мультиплексирования сенсорных сетей / Рус.Ш. Мисбахов, Рин.Ш. Мисбахов, О.Г. Морозов и др. // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 3(46). - С. 1-13.

136. Морозов, О.Г. Адресные волоконные брэгговские структуры в квазираспределенных радиофотонных сенсорных системах / О.Г. Морозов, А.Ж. Сахабутдинов // Компьютерная оптика. - 2019. - Т. 43. - № 4. - С. 535543.

137. Аглиуллин, Т.А. Многоадресные волоконные брэгговские структуры в радиофотонных сенсорных системах / T.A. Аглиуллин, В.И. Анфиногентов, Р.Ш. Мисбахов и др. // Труды учебных заведений связи. - 2020. - Т. 6. - № 1. - С. 6-13.

138. Morozov, O. Multi-Addressed Fiber Bragg Structures for Microwave-Photonic Sensor Systems / O. Morozov, A. Sakhabutdinov, V. Anfinogentov [et al.] // Sensors. - 2020. - V. 20. - P. 2693.

139. Huang, R. A fiber Bragg grating with tri-angular spectrum as wavelength readout in sensor systems / R. Huang, Y.W. Zhou, H.W. Cai [et al.] // Opt. Commun. - 2004. - V. 229. - P. 197-201.

140. Алюшина, С.Г. Волоконные решетки Брэгга с фазированной структурой в распределенных информационно-измерительных системах / С.Г. Алюшина, О.Г. Морозов, П.Е. Денисенко и др. // Нелинейный мир. - 2011. -Т. 9. - № 8. - С. 522-528.

141. Morozov, O.G. Instantaneous microwave frequency measurement with monitoring of system temperature / O.G. Morozov, A.A. Talipov, M.R. Nurgazizov [et al.] // Proc. SPIE. - 2014. - V. 9156. - P. 91560N.

142. Мальцев, А.В. Простое радио-фотонное устройство для измерения мгновенной частоты множества СВЧ-сигналов на основе симметричного неплоского генератора гребенки / А.В. Мальцев, О.Г. Морозов, А.А. Иванов и др. // Приборы и техника эксперимента. - 2023. - № 5. - С. 32-39.

143. Петров, В.М. Отечественные СВЧ интегрально-оптические модуляторы для квантовых коммуникаций / В.М. Петров, А.В. Шамрай, И.В. Ильичев и др. // Фотоника. - 2020. - Т. 14. - № 5. - С. 414-426.

144. Waterhouse, R.B. Integrated antenna/electro-optic modulator for RF photonic front-ends / Rodney B. Waterhouse and D. Novak // Proceedings of 2011 International Microwave Symposium (IMS-2011). - 2011. - P. 1-11.

145. Ferrotti, T. Co-integrated 1.3^m hybrid Ill-V/silicon tunable laser and silicon Mach-Zehnder modulator operating at 25Gb/s / T. Ferrotti, B. Blampey, C. Jany [et al.] // Opt. Express. - 2016. - V. 24. - P. 30379-30401.

146. Burla, M. Plasmonics for microwave photonics in the THz range / M. Burla, C. Hoessbacher, W. Heni [et al.] // Front. Photonics. - 2023. V. 4:1067916. -P. 1-8.

147. Patent №№ 7027473. United States of America. G 02 B 5/28. Multimode semiconductor laser module, wavelength detector, wavelength stabilizer and Raman amplifier / Goro Sasaki. -2006. - 25 p.

148. Patent №№ 7680160. United States of America. G 02 B 5/28. Control circuit for optoelectronic module with integrated temperature control / Stewart James. -2010. - 37 p.

149. Patent № 7903981. United States of America. G 02 B 5/28. Software based electro-optic modulator bias control systems and method / Steve S. Cho. -2011. - 42 p.

150. Li, S. Chip-based microwave-photonic radar for high-resolution imaging / S. Li, Z. Cui, X. Ye [et al.] // Laser & Photonics Reviews. - 2020. - V. 14. - I. 10. - 1900239.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» (КНИТУ-КАИ)

На правах рукописи

МАЛЬЦЕВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

СИММЕТРИЧНЫЕ ШИРОКОДИАПАЗОННЫЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ МНОЖЕСТВА МИКРОВОЛНОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ГРЕБЕНКИ ОПОРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЧАСТОТ СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ФОРМОЙ

ОГИБАЮЩЕЙ

Специальность 2.2.6 - «Оптические и оптико-электронные приборы и

комплексы»

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПРИЛОЖЕНИЕ

Научный руководитель: кандидат технических наук, Иванов Александр Алексеевич

Казань 2024 174

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ^^ |\РЭ I 7 "КАЗАНСК0Е ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО» . .

КПКБ

АО «КПКБ». 420061, г. Казань, ул. Сибирский тракт. 1 e-mail, [e-mail]. тел/факс. [phone]

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор АО «Казанское приборостроительное конструкторское бюро»

•1/W. • -Л

Курбиев И.У.

■

« j£ » ЩМЬ^ 2024 г.

V - { - '*• ■ . * -

\ s - ,\г

V > -г"

L-Чч

о

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы соискателя степени кандидата технических наук Мальцева Андрея Владимировича

Комиссия в составе:

1. Зубарев М.В. - заместитель генерального директора по производству

АО «КПКБ» - председатель комиссии;

2. Степанов Э.Э. - начальник ТО 11 АО «КПКБ» - зам. председателя комиссии;

3. Ильин С.А. - главный технолог АО «КПКБ», - член комиссии;

4. Тихонова Н.В. - начальник ОССМК АО «КПКБ», - член комиссии, составила настоящий акт о том, что при выполнении инициативных аван-проектов совместно с НИИ Прикладной электродинамики, фотоники и живых систем КНИТУ-КАИ использовались следующие результаты диссертационной работы Мальцева A.B.:

1. Принципы построения широкодиапазонных радиофотонных систем измерения мгновенной частоты неизвестных СВЧ-сигналов в малом

конструктивном факторе (интегральные фотонные схемы) на импортозамещающей элементной базе;

2. Математические модели радиофотонных процессов измерения мгновенной частоты неизвестных СВЧ-сигналов с целью их адаптации к существующей бортовой и испытательной СВЧ-аппаратуре;

3. Практические рекомендации по созданию скалярной и векторной радиофотонной аппаратуры универсального назначения на частотных гребенках с различными огибающими с целыо ее применения в различных сенсорных системах контроля веществ, материалов и изделий, бортовых многосенсорных систем контроля параметров надежности летательных аппаратов.

Комиссия отмечает, что результаты диссертационной работы Мальцева A.B. широко используются и будут использованы как в практике контроля рабочих характеристик объектов авиационной техники, так и в практике работы базовой кафедры предприятия «Современные технологии приборостроения».

Председатель комиссии ,¿71 Зубарев М.В.

Заместитель председателя комиссии Степанов Э.Э.

Члены комиссии: у^Р/ /Ильин С.А.

yfc/'t/ Тихонова Н.В.

'' ¿Г

/< УТВЕРЖДАЮ» Проректор 10 образовательной ТУ-К/И

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Мальцева Андрея Владимировича в образовательный процесс КНИТУ-КАИ

Моисеев P.E. 2024 г.

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационной работы Мальцева A.B. внедрены в образовательный процесс КНИТУ-КАИ:

в учебно-методическое обеспечение дисциплин «Радиофотонные телекоммуникационные системы», «Радиофотонные сенсорные системы», «Математическое моделирование радиофотонных устройств и систем», «Радиофотонные системы обработки сигналов» для аудиторной и самостоятельной работы обучающихся по направлению магистратуры «Фотоника и оптоинформатика»;

- в учебно-методическое обеспечение дисциплин «Волоконно-оптические телекоммуникационные системы», «Волоконно-оптические сенсорные системы», «Радиофотонные векторные анализаторы цепей» для аудиторной и самостоятельной работы обучающихся по направлению магистратуры «Радиотехника»;

в учебно-методическое обеспечение дисциплин «Радиофотонные телекоммуникационные системы», «Радиофотонные сенсорные системы», «Радиофотонные скалярные и векторные анализаторы цепей», «Радиофотонные системы обработки сигналов» для самостоятельной работы обучающихся по программе дополнительного профессионального образования для Всероссийской школы радиофотоники по переподготовке специалистов АО «Концерн Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ).

Директор ИРЭФ-ЦТ, д.ф.-м.н., проф. Заместитель директора УНЦ «АйТиКом», к.т.н., доц. Заведующий кафедрой РФМТ, д.т.н., доц.

Надеев А.Ф. Веденькин Д.А.

пата, позп!

дачи подт

«УТВЕРЖДАЮ» Проректор по научной и инновационной деятельности Юг^ТУ-КАИ

_) Бабушкин В.М.

« Г? » ил_оио_2024 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Мальцева Андрея Владимировича в научные исследования КНИТУ-КАИ

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационной работы Мальцева А.В. были использованы:

- в процессе выполнения государственного задания Минобрнауки РФ (соглашение № 075-03-2020-051, шифр £г8и-2020-С020, программа «Фократ») за 2020-2022 годы - разработан новый подход для контроля и характеризации пространственно-временного и спектрального поля плазмы с учетом ее взаимодействия с обрабатываемым материалом на основе многоэлементных антенных решеток, сфокусированных в ближнем поле, который позволяет уменьшить погрешность оценивания параметров плазмы на основе разработанных в диссертации радиофотонных методов измерения мгновенных радиочастот, генерируемых в плазме и отраженных от нее;

в процессе выполнения программы Приоритет-2030 КНИТУ-КАИ (стратегический проект «Интегральные цифровые, микроволновые и оптические квантовые технологии нового поколения») за 2022-2023 годы - разработаны принципы построения и методы анализа скалярных и векторных радиофотонных систем измерения мгновенных радиочастот на основе применения частотных гребенок с различной формой огибающих, а также практические рекомендации для их проектирования;

- в процессе создания комплексной аналитической программы обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации в области фотоники «Развитие фотоники на период до 2030 года», шифр «Фотоника-2030», и государственного проекта Республики Татарстан «Перспективные технологии для беспилотных авиационных систем».

Часть исследований выполнена в рамках работ по гранту Российского научного фонда, проект № 23-79-10059, https://rscf.ru/project/23-79-10059/.

Директор ИРЭФ-ЦТ, д.ф.-м.н., проф. Директор НИИ ПРЭФЖС, д.т.н., доц. Заведующий кафедрой РФМТ, д.т.н., доц.