автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Микрорезонаторные волоконно-оптические датчики и системы измерения физических величин на их основе

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АВТОМОДУЛЯЦИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ В

ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ MPC {Обзор литературы).

1.1 Физические механизмы самовозбуждения микрорезонаторных структур.

1.2 Экспериментальное исследование автоколебательных систем на ^ основе MPC

Постановка задачи.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ ЛАЗЕР-МРС.

2.1 Физическая модель системы лазер-MPC.

2.2 Математическая модель MPC.

2.3. Анализ и решение уравнений движения системы лазер-MPC.

2.4. Численное моделирование явления резонансной автомодуляции в системе эрбиевый волоконный лазер-микрорезонатор.

Выводы к главе.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ ЭРБИЕВЫЙ ВОЛОКОННЫЙ ЛАЗЕР-МИКРОРЕЗОНАТОР.

3.1 Технология изготовления MPC, определение их основных характеристик.

3.2 Определение параметров волоконного лазера.

3.3 Резонансная автомодуляция в системе эрбиевый волоконный лазер-МРС с оптической связью через ИФП. юз

3.4 Резонансная автомодуляция в системе ЭВЛ-коллиматор- MPC. ш

Выводы к главе.

4. АВТОГЕНЕРАТОРНЫЕ, МИКРОРЕЗОНАТОРНЫЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (АМРВОД).

4.1 Основные характеристики АМРВОД физических величин.

4.2 АМРВОД давления и температуры.

4.3 Исследование дестабилизирующих факторов, определяющих точностные характеристики АМРВОД.

4.4 Общая оценка влияния амплитудно-фазовых флуктуаций информационного сигнала АМР ВОД физических величин. ^

4.4.1 Характеристики нестабильности частоты сигналов АМРВОД.

4.4.2 Нестабильность частоты сигнала АУР ВОД, обусловленная шумами источника излучения.

4.4.3 Нестабильность частоты сигнала автогенераторного АМРВОД, обусловленная тепловыми колебаниями микрорезонатора.

Выводы к главе.

5. ОПТИЧЕСКОЕ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ АВТОГЕНЕРАТОРНЫХ МИКРОРЕЗОНАТОРНЫХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.

5.1 Мультиплексная система измерений температуры и давления на основе АМРВОД.

5.2 Аппаратная реализация системы мультиплексирования автогенераторных микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков физических величин.

5.3 Алгоритмы и ПО для обработки данных и взаимодействия с внешней вычислительной системой.

5.4 Конструкции измерительных головок микрорезонаторных ВОД на основе интерферометра Фабри-Перо и автоколлиматора.

5.4.1 Конструкция ИГ микрорезонаторного датчика на основе интерферометра Фабри-Перо.

5.4.2 Конструкции ИГ ВОД на основе автоколлиматора.

Выводы к главе.

Актуальность проблемы.

Развитие автоматизированных систем контроля, управления и диагностирования предъявляет высокие требования к датчикам самых разнообразных физических величин (широкий динамический диапазон, высокая точность, малые габариты, масса и энергопотребление, жесткие условия эксплуатации и т.д.).

Для ракетно-космической техники (РКТ) особенно важным является значительное снижение массо-габаритных характеристик, радиационная стойкость. Существенным фактором является однородность средств измерения различных физических воздействий и простота объединения в мультиплексные измерительные комплексы с возможностью передачи значительно большего объема информации по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) [1]. В ряде применений возникает потребность в измерениях физических величин с погрешностями 0,05-0,2% с помощью волоконно-оптических датчиков (ВОД).

Анализ систем измерения на основе амплитудных ВОД (с аналоговой формой представления сигнала) показывает, что они имеют общий недостаток, заключающийся в слабой устойчивости измерительной информации к дестабилизирующим воздействиям. Такие ВОД принципиально чувствительны к долговременным дрейфам параметров источника и. фотоприемника излучения, а также кратковременным флуктуациям потерь оптической мощности в волокне, что затрудняет их применение в бортовых условиях [2].

С другой стороны, для бортовых измерительных систем перспективным является применение ВОД, в которых измеряемая величина преобразуется не в амплитуду, а в частоту модуляции, спектр или фазу световой волны, в частности, ВОД микрорезонаторного типа [1,3,4]. Обладая всеми преимуществами, присущими волоконнооптическим датчикам, микрорезонаторные ВОД (МР ВОД) позволяют исключить или существенно понизить влияние нестабильностей оптической мощности в трактах на точность измерений, создавать пассивные (свободные от электрических цепей) чувствительные элементы, могут достаточно легко мультиплексироваться и объединяться в сети с помощью волокна. В таких МР ВОД для частотного кодирования измеряемой величины в качестве чувствительного элемента применяют возбуждаемые светом механические микрорезонаторные структуры (MPC), изготовляемые из монокристаллического кремния (или кварца). Внешнее воздействие на МР (например, давление, температура и т.д.) через изменение параметров МР изменяет резонансную частоту акустических колебаний МР. Эти изменения частоты акустических колебаний МР регистрируют волоконно-оптическими методами. Однако реализация практических систем МР ВОД до последнего времени была затруднена из-за отсутствия подходящих источников излучения для возбуждения MPC и съема информации.

Несмотря на то, что удалось создать МР ВОД давления и температуры с погрешностью измерения 0,01% на борту [ 5 ], из-за сложности и дороговизны схемы их практически невозможно было мульти плексировать.

Ситуация существенно изменилась с появлением новых источников излучения - волоконно-оптических лазеров (ВОЛ) [6, 7]. Первые же эксперименты показали широкие возможности этого источника для применения МР ВОД [8]. Однако к моменту постановки данной работы исследования в этом направлении находились в зачаточном состоянии: не были изучены вопросы взаимодействия MPC структур с излучением ВОЛ, принципы построения датчиков, практические вопросы их реализации и объединения в сети и т.д.

В связи с изложенным, тема диссертации является актуальной как с научной точки зрения, так и с точки зрения практических применений, в том числе, для ракетно-космической техники, для создания мультиплексных измерительных комплексов физических параметров на основе пассивных MP ВОД с частотным выходом, обладающих существенными преимуществами перед традиционными средствами измерения.

Цель и задачи работы.

Целью работы является разработка физических основ построения и создания новых типов волоконно-оптических датчиков физических величин на основе микрорезонаторных структур и мультиплексных систем на их основе.

В соответствии с общей целью в настоящей работе проводились:

• теоретические и экспериментальные исследования взаимодействия излучения волоконного лазера с MPC различных типов в системе ВОЛ-МР;

• разработка принципов построения микрорезонаторного волоконно-оптического автогенератора;

• разработка принципов построения AMP ВОД физических величин;

• разработка математической модели AMP ВОД физических величин;

• разработка и исследование AMP ВОД физических величин (температуры, давления, ускорения, линейных и угловых перемещений и т.д.); А

• разработка принципа оптического мультиплексирования AMP ВОД физических величин;

• разработка и исследование мультиплексной системы AMP ВОД давления и температуры;

• разработка и изготовление блока обработки сигналов для AMP ВОД и мультиплексной системы измерений на их основе; разработка и изготовление 43 AMP ВОД и способов оптимизации их параметров;

• разработка стендов, установок для измерения физико-технических параметров ВОЛ, MPC, волоконно-оптических устройств, MP ВОД, AMP ВОД.

Совокупность перечисленных задач и результатов работ и исследований является новым этапом развития волоконно-оптических измерительных систем нового поколения.

Методы исследований.

Исследования выполнены с применением современных теоретических и экспериментальных методов. Теоретические исследования базировались на достижениях в следующих научных дисциплинах: лазерная физика, волоконная оптика, микромеханика, микроэлектроника, оптоэлектроника, теория упругости, математическая физика, численные методы, нелинейные колебания, физическая акустика, теплофизика, приборостроение, теория информационно-измерительных систем и средств вычислительной техники.

При экспериментальных исследованиях использовались стандартное измерительные оборудование и методики измерений, применялись новые специально разработанные типы высокоточных установок и стендов для исследований характеристик ВОЛ и MP и устройств волоконной оптики, AMP ВОД температуры, давления и мультиплексных волоконно-оптических систем измерения. Использовались компьютерные методы обработки результатов экспериментов на основе специальных алгоритмов, обеспечивающих минимизацию погрешностей обработки.

Достоверность работы.

Достоверность полученных результатов подтверждается качественным согласованием между экспериментальными и развитым модельными представлениями; согласованием экспериментальных и теоретических оценок; повторяемостью данных многократных экспериментов с разными моделями ВОЛ и MP, AMP ВОД; согласованием результатов экспериментов, выполненных по различным методикам; непротиворечивостью известным научным положениям и фактам, использованием для измерений и оценок современной прецизионной аппаратуры, компьютерной техники и программного обеспечения.

На защиту выносятся:

1. Обнаружение и теоретическое обоснование явления резонансной автомодуляции параметров излучения волоконного лазера с оптическим нелинейным зеркалом (микрорезонатором), заключающееся в том, что при совпадении частоты релаксационных колебаний лазера (или ее гармоник) с частотой собственных акустических колебаний микрорезонатора в системе устанавливается устойчивый автоколебательный режим с частотой автомодуляции, совпадающей с частотой собственных поперечных акустических колебаний оптически нелинейного зеркала, вызванных фотоиндуцированной деформацией А микрорезонатора под воздействием излучения лазера.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований автомодуляции излучения волоконного лазера в системе ВОЛ-МР.

3. Принципы построения микрорезонаторного волоконно-оптического автогенератора.

4. Принципы построения AMP ВОД физических величин (температуры, давления, ускорения и т.д.) автогенераторного типа на основе ВОЛ-МР.

5. Принципы построения AMP ВОД физических величин (температуры, давления) автогенераторного типа на основе ВОЛ-MP с частотным представлением сигнала.

6. Новый принцип мультиплексирования MP ВОД физических величин автогенераторного типа на основе ВОЛ-МР.

7. Мультиплексная система AMP ВОД давления и температуры с частотным представлением сигнала.

8. Принципы построения восьмиканальной волоконно-оптической системы измерения на основе AMP ВОД с частным представлением сигнала.

Научная новизна работы.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Обнаружено и теоретически обосновано новое явление резонансной автомодуляции параметров излучения волоконного лазера с оптическим нелинейным зеркалом (микрорезонатором).

2. Разработаны и.исследованы принципы построения микрорезонаторного волоконно-оптического автогенератора.

3. Разработаны и исследованы принципы построения AMP ВОД физических величин автогенераторного типа, характеризуемые высокой помехоустойчивостью, широким динамическим диапазоном, мультиплексируемые в единый измерительных канал.

4. Разработана математическая модель для численного исследования явления резонансной автомодуляции в системе эрбиевый ВОЛ-МР. Результаты исследования моделей на персональном компьютере представляют основу для выбора перспективных типов AMP ВОД, оптимизации и прогнозирования их характеристик.

5. Предложен новый принцип оптического мультиплексирования AMP ВОД физических величин.

6. Исследованы базовые метрологические характеристики AMP ВОД температуры, давления.

7. Созданы мультиплексная волоконно-оптическая система для измерения температуры, давления.

Новизна основных результатов подтверждена дипломом на открытие и 30 авторскими свидетельствами и патентами РФ на изобретения.

Практическая ценность работы.

Заключается в разработке физических принципов построения новых типов ВОД физических величин с частотным кодированием сигнала, способа их мультиплексирования и объединения в сети.

Работа велась по Государственным контрактам с РКА в обеспечение Федеральной космической программы (тема "Сенсор") по созданию новых высокоточных волоконно-оптических датчиков физических величин и измерительных систем на их основе. Научно-исследовательские результаты диссертационной работы применяются при проведении ОКР в ракетно-космической отрасли.

Результаты внедрены в учебный процесс (лекционные курсы, лабораторный практикум, дипломное проектирование).

Реализация результатов.

Результаты НИР доведены до стадии перевода в ОКР. Получены акты о внедрении результатов диссертационной работы в РКА, ИРЭ РАН, МГУЛ.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на конференциях и семинарах: - Всесоюзном научно-техническом семинаре (г. Горис, 1988 г.);

Всесоюзной научно-технической конференции "Оптический радиоволновой и тепловые методы неразрушающего контроля" (г. Могилев, 1989 г.);

- Всесоюзной научно-технической конференции "Измерительные информационные системы" (г. Ульяновск; 1989 г.);

- V Всесоюзной научно-технической конференции" Механизация и автоматизация переместительных работ" (г. Москва, 1989 г.);

- Научно-техническом семинаре MOM СССР по волоконно-оптическим системам и средствам (г. Калининград Московской области, 1990 г.);

- Всесоюзной конференции "Быстродействующие элементы и устройства волоконно-оптических и лазерных систем"(г. Севастополь, 1990 г.);

- Международной конференции "ISFOC'93" (г.Санкт-Петербург, 1993 г.);

- LI Научной сессии, посвященной дню радио (г. Москва, 1996 г.);

- LII Научной сессии, посвященной дню радио (г. Москва, 1997 г.);

- XI Международной научной конференции XI World Forestry Congress (Antalya, 1997);

- LUI Научной сессии, посвященной дню радио (г. Москва, 1998 г.);

- Ill Всероссийской научно-технической конференции "Методы и средства измерения физических величин" (г. Нижний Новгород, 1998 г.);

- научно-техническом семинаре секции "Оптоэлектроника и волоконно-оптические устройства" РНТО им. А. С.Попова (г. Москва, 1996-1998 г.г);.

- 2-ой Международной научно-технический конференции "Космонавтика, радиоэлектроника, геоинформатика" (г. Рязань, 1998 г.);

- 12-ой Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях ", ММТТ-12 (г. Великий Новгород, 1999 г.);

- ряде научно-технических конференций МГУЛ ( г. Мытищи, в период 1987-1998 г.г.).

Публикации.

Результаты, изложенные в диссертации содержатся в - 81 публикациях, в т.ч.: 40 научных публикациях и докладах в трудах конференций, 1 монографии, 14 авторских свидетельствах, 16 патентах РФ, 5 научно-технических отчетах, 5 учебных пособиях.

Личный вклад автора.

Личный вклад автора состоит в разработке принципиальных подходов решения проблемы в целом, в совместной с соавторами постановке задач при научном руководстве, в формулировке конкретных технических, технологических и исследовательских задач, в разработке научно обоснованных методов исследования, в научном руководстве аспирантами и личном участии при проведении теоретических и экспериментальных исследованиях, анализа и обобщения их результатов. В работе использованы материалы ряда НИР, где автор являлся ответственным исполнителем. В коллективных публикациях автору принадлежат изложенные в настоящей диссертации результаты.

Структура и объем работы,

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Она содержит 239 страниц, 71 иллюстраций, 3 таблицы, список цитируемой литературы, включающей 131 наименование, и 5 приложений.

Выводы к главе.

Предложен и реализован новый принцип оптического мультиплексирования АНРВОД физических величин. Показано, что предлагаемый способ мультиплексирования не накладывает принципиальных ограничений на количество измерительных каналов.

Создан лабораторный макет восьмиканальной мультиплексной системы измерения температуры и давления. Разработаны базовые конструкции измерительных головок АМР.ВОД. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение для обработки выходного сигнала мультиплексной системы. Показана возможность взаимодействия с внешними вычислительными комплексами. Проведены экспериментальные исследования характеристик системы. Метрологические параметры лабораторного макета системы измерения:

- коэффициенты преобразования:

Ку = =-0,0 8; К» = — — = 20%атм'[ \ 7 ? йТ ' ' ¥ й?

- нелинейность функций преобразования не превышает 1%:

- быстродействие «0,3 сек;

- погрешность измерения 0,2%.

Заключение

В заключении диссертации приведены основные выводы и результаты, полученные в работе:

1. Установлено неизвестное ранее явление резонансной автомодуляции параметров излучения волоконного лазера с оптическим нелинейным зеркалом (микрорезонатором), заключающееся в том, что при совпадении частоты релаксационных колебаний лазера (или ее гармоник) с частотой собственных акустических колебаний микрорезонатора в системе волоконно-оптический лазер-микрорезонатор устанавливается устойчивый автоколебательный режим с частотой автомодуляции, совпадающей с частотой собственных поперечных акустических колебаний оптически нелинейного зеркала, вызванных фотоиндуцированной деформацией микрорезонатора под воздействием излучения волоконного лазера.

2. В приближении скоростных уравнений лазера и осцилляторной модели MPC предложены математические модели, позволяющие провести численное моделирование динамики системы эрбиевый волоконный лазер-микрорезонатор. Результаты численных решений подтверждают основные выводы, полученные из экспериментов. Предложена методика расчета для создания устройств с прогнозируемыми характеристиками.

3. Впервые экспериментально показано, что эффекты резонансной автомодуляции интенсивности излучения в системе эрбиевый волоконно-оптический лазер (ЭВЛ) - MPC реализуются в линейных схемах волоконного резонатора ЭВЛ, оптически связанного с MPC через 1) интерферометр Фабри-Перо; 2) коллиматор. Установлено, что резонансная автомодуляция в системах наблюдается для разных типов и параметров MPC независимо от соотношения между толщиной MPC и глубиной затухания температурной волны в материале MPC.

4. Экспериментально установлены основные факторы, влияющие на стабильность частоты резонансной автомодуляции в системах (ЭВЛ)-МРС. Показано, что при стабилизации средней выходной мощности ЭВЛ

Ю"2 и длительности выборки =30 сек, относительные с точностью W флуктуации частоты автомодуляции можно уменьшить до f—1 ¿ю-5.

V F/ф

Также установлено, что MPC типа микроконсоль характеризуется высокой устойчивостью частоты автомодуляции к вариациям средней мощности

AW

0,05 W

ЭВЛ: для MPC с параметрами !р>30кГц Q>50 при значениях относительные флуктуации составляют < з-1(г5. ф

5. Экспериментально установлены зависимости частоты и амплитуды резонансной автомодуляции интенсивности в системах (ЭВЛ)-МРС от параметров волоконного резонатора, а также линейных и угловых координат MPC при различных внешних воздействиях на MPC.

6. Разработаны и исследованы принципы построения нового класса автогенераторных микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков физических величин, характеризуемых высокой помехоустойчивостью, широким динамическим диапазоном.

7. Предложен и. реализован новый принцип оптического мультиплексирования автогенераторных микрорезонаторных волоконно» оптических датчиков физических величин.

8. Созданы и исследованы макеты автогенераторных МР ВОД давления и температуры, обладающих линейными характеристиками в диапазонах измерений (0,1-Н,2атм) и (-200-*-600°С) с соответствующими

Коэффициентами Преобразования Кр = 20%агм-1 И Кт = и погрешностью измерения 0,1%.

9. Впервые создана и исследована автоматизированная восьмиканальная мультиплексная измерительная система на основе автогенераторных микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков давления и температуры с погрешностью измерения 0,2%.

10. Предложены конструкции измерительных головок микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков давления и температуры и разработан технологический процесс сборки измерительных головок АМР ВОД.

Результаты разработок и исследований нашли применение в работах предприятий РКА, ИРЭ РАН и обеспечили повышение основных тактико-технических характеристик систем, аппаратуры и различных волоконно-оптических систем, аппаратуры и различных волоконно-оптических устройств, что подтверждено актами внедрения.

Накопленный опыт разработки и исследования микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков физических величин и систем измерения на их основе был также использован автором в учебном процессе МГУЛ для студентов- старших курсов факультета "Электроники, и системотехники".

В целом, решение перечисленных проблемных задач на системном, техническом и элементном уровнях обеспечило выполнение поставленной цели исследований и общей проблемы создания информационно-измерительных систем на основе микрорезонаторных л волоконно-оптических датчиков с частотным выходом, характеризуемых высокой помехоустойчивостью.

1. Засовин Э.А., Мировицкий Д.И. Волоконно-оптические преобразователи в системах передачи данных // Сб. "Итоги науки и техники". - М: ВИНИТИ, 1991. - Сер. "Связь". - Т. 8.

2. Засовин Э.А. Амплитудные волоконно-оптические датчики // Измерительная техника. -1992. № 1. - С. 34,39,40.

3. Козел С.М., Листвин В.Н., Чуренков A.B. Оптическое возбуждение механических микрорезонаторов // Письма в ЖТФ. 1991. - Т. 17. - Вып.22.- С.54-56.

4. Козел С.М., Листвин В.Н., Чуренков A.B. Фототермическое самовозбуждение механических микрорезонаторов //Оптика и спектроскопия. -1990. Т.69. - Вып.З. - С.697-681.

5. Angelidis D. and Parsons // Optical Enginiering. -1992. voi.31. - № 8. -pp. 1638-1642.

6. Gaponísev V.P., Samartsev I.E. // LD-pumped Tunable CM Lasers // Conference Proceedings ISFOC '92, St/ Peterburg. 1992. - pp. 187-189.

7. Дианов E.M. и др. Радиационно-оптические свойства волоконных световодов на основе кварцевого стекла // Квантовая электроника. 1983.- Т.10. №3. - С. 473-496.

8. Бурков В.Д., Гориш A.B., Коптев Ю.Н., Трегуб Д.П. Возбуждение автоколебаний составных микрорезонаторов, включенных в цепь оптической обратной связи волоконного лазера // Электромагнитные волны и электронные системы. -1997. № 2. - С.92-95.

9. Коптев Ю. Н., Бурков В. Д., Гориш А. В., Егоров Ф. А. Автоколебания в системе волоконный лазер микрорезонатор // Электромагнитные волны и электронные системы. - 1997. - № 1. - Т. 2. -С.31-38.

10. Langdon R.M. and Lunch В.i. Photoacoustics in optical sensors. //Proc. SPIE. 798. - 1987. - P. 86-93.

11. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Малков ЯВ., Потапов В.Т. Микрорезонаторные волоконно-оптические преобразователи автогенераторного типа // Радиотехника. 1998. - № 3. - С.36-40,

12. Бурков В.Д. и др. Яёление резонансной автомодуляции параметров излучения волоконого лазера с оптическим нелинейным зеркалом (микрорезонатором). Диплом № 122 на открытие, приоритет 6 июня 1995 г., Per. № 143, 3.09.1999 г.

13. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Шаталин С.В. О механизмах возбуждения микрорезонаторов оптическим излучением // Письма в ЖТФ. -1990. Т. 16. - Вып.8. - С. 33-39.

14. Burkov V.D., Potapov V.T. et a! iVlicroresonator fiber-optic sensors of pressure and temperature. Conference proceedings ("ISFOC' 93"). April 26-30. 1993. St. Peterburg. p.p. 276-280.

15. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Потапов В.Т. Эффект автомодуляции в системе лазер-микрорезонатор//Письма в ЖТФ. 1996. - Т.22. - Вып. 19. -С. 19-23.

16. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Потапов В.Т. Взаимодействие эрбиевого волоконно-оптического лазера с микрорезонатором через нелинейный интерферометр Фабри-Перо // Письма в ЖТФ. 1996. - Т. 22. -Вып. 18.-С. 16-21.

17. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Потапов В.Т. Автоколебания в системе волоконный лазер коллиматор - микрорезонатор // Письма в ЖТФ. - 1997. -Т. 23. - Вып. 6. - С.33-39.

18. Бурков В.Д., Малков Я В. Волоконно-оптическая распределенная мультиплексная система датчиков физических величин // Тез. докл.

19. Всесоюзн. научно-технич. конф. "Оптический радиоволновой и тепловой методы неразрушающего контроля" (Могилев, 23-25 мая 1989 г.). 4.1. -С. 105-106.

20. Бурков В.Д., Малков ЯВ. и др. Волоконно-оптический датчик давления с кремниевой мембраной // Тез. докл. Всесоюзн. научно-технич. конф. "Измерительные информационные системы ИИС-89" (Ульяновск, 19-21 сент. 1989 г.).- 4.2. С. 185-186.

21. Бурков В.Д., Малков ЯВ. и др. Волоконно-оптический датчик давления с кремниевой мембраной // Там же. С.86.

22. Бурков В.Д. и др. Устройство контроля перемещения. A.c. № 1726984, Бюл. № 14, 15.04.1992-5 с.

23. Бурков В.Д. и др. Способ определения линейных перемещений объектов с плоской зеркально-отражающей поверхностью. A.c. № 1774233, Бюл. № 41, 7.11,1992 6 с.

24. Бурков В.Д. и др. Юстировочное устройство. A.c. № 1742765, Бюл. № 23, 23.06.1992. 12 с.

25. Бурков В.Д. и др. Устройство для юстировки соединения двух волоконных одномодовых' световодов. A.c. № 1820352, Бюл. № 21,7.06.1993-5 с.

26. Бурков В.Д., Малков ЯВ. Волоконно-оптические микрорезонаторные датчики для контроля параметров окружающей среды // Научн. труды. Экология, мониторинг и рациональное природопользование. М: МГУЛ, 1996. - Вып. 238. - С.193-201.

27. Бурков В. Д., Егоров ФА, Малков Я В., Потапов В.Т. Физическая модель системы волоконно-оптический лазер-микрорезонатор /Яез. докл. И Научн. сессии, посвященной дню радио. (Москва, 1996 г.). Ч. 2. - С.38.

28. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Малков ЯВ., Потапов В.Т. Волоконно-оптические микрорезонаторные датчики автогенераторного типа и их мультиплексирование // Тез. докл. И Научн. сессии, посвященной дню радио. (Москва, 1996 г.) Ч 2. - С.37.

29. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Малков ЯВ., Потапов ВТ.А

30. Автоколебания в системе волоконно-оптический лазер микрорезонатор /Яез. докл. У Научн. сессии, посвященной дню радио. (Москва, 1996 г.). -Ч. 2. - С. 39.

31. Бурков В.Д., Егоров Ф.А. и др. Микрорезонаторные волоконно-оптические датчики на основе волоконно-оптических лазеров // Научн. труды. Экология, мониторинг и рациональное природопользование. М.: МГУЛ, 1997. - Вып. 288(H). - С. 145-161.

32. Burkov V.D., Malkov la.V. ei al Fiber optic microresonators for concentration gas sensors // Proceedings of the XI World Forestry Congress, 1322 October, 1997, Antaiya, v.1, p.p. 194-197.

33. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптическое мультиплексное устройство для измерения температуры. Патент РФ № 2082119, Бюл. № 17, 20.06.1997- 12 с.

34. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптический датчик плотности энергии волн. Патент РФ № 2083991, Бюл. № 19, 10.07.1997- 6 с.

35. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Гориш A.B., Коптев Ю.Н. и др. Микрорезонаторные волоконно-оптические датчики для измерения концентрации газов. // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 1998. -Т.6. - № 1-2(21). - С. 37-42.

36. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптический виброметр /Яез. докл. Iii Всероссийск. научно-технич. конф. (Нижний Новгород, 17-18 июня 1998 г.). Ч.З. - С. 15.

37. Бурков В.Д., Егоров ФА, Малков ЯВ., Потапов В.Т. Волоконно-оптическая измерительная система на основе планарной многоэлементной микрорезонаторной структуры // Тез. докл. LUI Научн. сессии, посвященной дню радио (Москва, 1998 г.). С. 133.

38. Бурков В.Д., Егоров Ф.А., Малков ЯВ., Потапов В.Т. Мультиплексная система автогенераторных ВОД физических величин // Тез. докл. LIÜ Научн. сессии, посвященной дню радио (Москва, 1998 г.). -С. 135.

39. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптический датчик температуры на основе микрорезонатора. Патент РФ № 2110049, Бюл. № 12, 27.04.1998 -Юс.

40. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптический автогенератор. Патент РФ №2116631, Бюл. №21, 27.07.1998- 12 с.а

41. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптический автогенератор. Патент РФ №2117934, Бюл. №23, 20.08.1998 14 с.

42. Бурков В.Д. и др. Микрорезонаторный волоконно-оптический датчик угловых перемещений. Патент РФ № 2142117, Бюл. № 33, 13.10.1999 г. 14 с.

43. Бурков В.Д. и др. Мультиплексная система автогенераторных микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков физических величин. Патент РФ № 2142615, Бюл. № 34, 25.10.1999 г. 12 с.

44. Бурков В.Д. и др. Микрорезонаторный волоконно-оптический датчик концентрации газов. Патент РФ № 2142114, Бюл. № 33, 13.10.1999 г.-10 с.

45. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптическая система измерения физических величин. Патент РФ № 2142115, Бюл. № 33, 13.10.1999 г. -12с.

46. Бурков В.Д. и др. Микрорезонаторный волоконно-оптический датчик линейных перемещений. Патент РФ № 2142116, Бюл. № 33, 13.10.1999 г. 12 с.

47. Бурков В.Д. и др. Микрорезонаторный волоконно-оптический преобразователь физических величин. Патент РФ № 2135963, Бюл. № 24, 27.08.1999- 16 с.

48. Бурков В.Д. и др. Волоконно-оптический автогенератор. Патент РФ № 2135958, Бюл. № 24, 27.08.1999 10 с.

49. Бурков В.Д. и др. Микрорезонаторный волоконно-оптический преобразователь физических величин. Патент РФ № 2135957, Бюл. № 24, 27.08.1999- 14 с.

50. Бурков В.Д. и др. Численное моделирование эффекта автомодуляции в системе волоконный лазер-микрорезонатор // Научн.труды. Экология, мониторинг и рациональное природопользование. М: МГУЛ, 1999. - Вып. 302 (II). - С. 96-108.

51. Culshaw В.// Sensors and Actuators. 1995. - А. 46-47. - pp. 463-469.

52. Zook I. David, Burns David W., Herb R. William, Guckel Henry,Kang loon Won, Ahr> Yongchul. Optically excited self - resonant microbeams // Sensors and Actuators.- 1996. - A.52. - pp. 92 -98.

53. Churenkov A.V. Photothermal excitation and self-excitation of silicon microresonators // Sensors and Actuators. -1993. A.39. - pp. 141-148.

54. Кузин А.Ю. Метод возбуждения микрорезонаторных волоконно-оптических датчиков // Измерительная техника. -1995. №11. - С. 20-21.

55. Великович А.Л., Голубев Г.П., Голубченко В.П., Картавцев А.Э., Лучинский Д. Г. Новые возможности преобразования излучения в мембранном оптическом бистабильном элементе // Весц1 АН БССР-№1 (ф1з.-мат.)- С.48-51.

56. Брагинский В.Б. Физические эксперименты с пробными телами. -М.: Наука, 1970,- 136 с.

57. Цикунов В.Н. Резонансные явления при вынужденных колебаниях интенсивности излучения лазеров //ЖЭТФ. 1970. - Т. 58. - Вып.6. - С. 1646-1650.

58. Larson M.S. and Harris ir. Wide and continuons wavelength tuning in a vertical-cavity surface-emitting laser using a micromachined deformabie-membrane mirror. //Appl. Phvs. Leff., 1996. - vol. 68. - №7. - pp. 891-893.

59. Zhang L.M., Walsh D., Uttamehandani D., Culshaw B. Effect of optical power on the resonance frequency of optically powered silicon microresonators //Sensors and Actuators. -1991,- А.29,- pp. 73-78.

60. Мигулин В.В., Медведев В.И., Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Основы теории колебаний // Под ред. В.В.Мигулина М.: Наука, 1978. - 392 с.

61. Stokes N.A.D., Fatah R.M.A., Venkatesh S. Seif-excited vibrations of optical microresonators // Electron. Lett. 1988. - vol.24. - №13. - pp. 777-778.

62. Zhang L.M., Uttamehandani D., Culshaw B. Stabilisation of optically excited self-oscillation // Electron. Lett. 1989. - vol.25. - №18. - pp. 1235-1236.

63. Zhang L.M., Uttamehandani D. and CuishawB. Optically Powered silicon Microresonator Pressure Sensor // Springer Proceedings in Phy sics Optical Fiber Sensors, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg. 1989. - voi.44. - pp. 470-477.

64. Stokes NvA.D., Fatah R.M.A. and Venkatesh S. Self-excitation in Fibre-optic Microresonator Sensors // Sensors and Actuators. 1990. - A21 -A23. - pp. 369-372.

65. Rebwar M.A. Fatah. Mechanisms of optical activation of microme-chanical resonators // Sensors and Actuators. 1992. - A33. - pp. 229-236.

66. Takahashi Norihico, Kakuma Seiichi, Ohba Ryoji. Activeheterodyne interferometris displacement méasurement using optical feed back effects of Laser diodes // Opt. Eng. 1996. - 35(3) - pp. 802-807.

67. Patrice Le Boudec, Francois Sanches, et.al.Dynamique dec lasers a fibre dopee al erbium //Ann Telecommun 1994. - 49. - № 3-4. - pp. 177-192.

68. Patrice Le Boudec, Francois (P.L.), et.al. Influence ofion pairs onthe dynamical behavior of Er+3 doped fibre lasers // Opt. Quant. Elec. 1993. - 25. -№18.-pp. 501-507.

69. Francoice Sanchez, Patrice Le Boudec, Pierre-Luc Francois and Guy Stephan Effects ofion pairs on the dynamics of erbium-doped fiber lasers //Physical Review A. 1993. - vol.48. - №3. - pp. 2220-2229.

70. Yang T.N., Yang S.S. A new technique for quantitative determination of the stress profil along the depth of ; selicon films // The 8th Int. Con. : TRANS-DUSERS'95 EUROSENSORS, Stockholm, Swiden, June 25-29,- 1995. pp. 68-71.

71. Гиббс X. Оптическая бистабильность. Управление светом с помощью света. Пер. с анг. М.: Мир - 1988. - 520 с.

72. Пановко ЯГ. Основы прикладной теории упругих колебаний. -2-ое изд. перераб. М.: Машиностроение, 1967. - 316 с.

73. Turner G.C. and Andrews М.К. Frequency stabilisation of electrostatic oscillators // 8 th luternational Conference on Solid-state Sensors and Actuators; Transducers'95. EURO sensors IX, Stockholm, 1995, - pp. 624-626.

74. Shunk N., Petermann K. Numerical Analysis of the Feedbak Regimes for a single-mode Semiconductor Laser with External Feedbak // IEEE lournai of Quantum Electronics. 1988. - vol.24. - №7. - pp. 1242-1247.

75. Лойко НА, Самсон A.M. Нелинейная динамика лазерных системАс запаздыванием //Квантовая электроника. 1994. - 21. - №8. - С. 713-728.

76. Баранов Р.И., Широков Ю.М. Электромагнитное поле в оптическом резонаторе с подвижным зеркалом //ЖЭТФ. 1967. - Т.53. -Вып. 6(12). -С. 2123-2130.

77. Бакеев А.А., Чебуркин Н.В. О собственных частотах трехзеркального резонатора // Радиотехника и электроника. 1969. -Т.14. - №7. - С. 1302-1307.

78. Дубров М.Н., Алешин В.А., Мальцев В.П. Затягивание частоты высокостабильных лазеров отраженным и рассеянным излучением,- М.,1990. -32 с. (Препринт ИРЭ РАН : №17(546)).

79. Звелто О. Физика лазеров. Пер.с англ. М.: Мир. - 1979. - 375 с.

80. Foniana Ftavio and Grasso G. The Erbium-Doped Fiber Amplifier: Technology and Applications // Fiber and Integrated Optics, 1994. - vol.13. - pp. 135-145.

81. Бабаков И.М. Теория колебаний. Изд. третье. М.: Наука, 1968.560с.

82. Бабицкий В.И., КрупенинВ.Л. Колебания в сильно нелинейных системах. М.: Наука, 1985 - 320 с.

83. Fang W. and Wickertl.A. Determining mean and gradient residual stresses in thin films using micromachined cantilevers//I.Micromech- 1996. 6. - pp. 301-309.

84. Walsh D. and Culshaw B. Optically Activated Silicon Microresonator Transducers: an Assessment of Material Properties // Sensors and Actuators.1991,-A.25-27.-pp. 711-716.

85. Langdon R.M. and Lynch B.I. Photoaconstics in optical sensors // GEO lournal of Research. -1988. vol.6. - №1. - pp. 55-62.

86. Kazuhiro Hane and Shuzo Hattori. Photothermal bending of a layered sample in plate form//Applied Optics. 1990.-vol.29. - №1.-pp. 145-150.

87. Lammerink TheoS.i., Elwenspoek Mico and Fluitman Ian. H.I. Frequency Dependence of Therlnai Excitation of Micromechanical Resonators // Sensors and Actuators 1991. - A.25-27. - pp. 685-689.

88. Pitcher R.i., Fonlds K.W.H., Clements I.A. and Naden I.M. Optother-mal Drive of Silicon Resonators: the Influence of Surface Coatings // Sensors and Actuators. 1990. - A.21-23. - pp. 387-390.

89. Ландау Л.Д., ЛифшицЕ.М. Теория упругости. 3-е изд., испр. и доп. - М.: Наука, 1965.-204 с.

90. Блакьер О. Анализ нелинейных систем. Пер. с англ. Под ред. Р.В.Хохлова М.: Мир, 1969. - 400 с.

91. Peterson К.Е. Silicon as a mechanical material // Proc. IEEE.-1982. -70.-pp. 429-457.

92. Popov A.L., Tulaikova T.V. Chemical sensors using fiber optic micromechanical vibrations //The 8 th int. Conf: TRANSDUS-ERS'95 EUROSENSORS IX, -Stockholm, Sweden, lune 25-29. 1995,- pp. 6871.

93. Кошляков H.C., ГлинерЭ.Б., Смирнов M.M. Дифференциальные уравнения математической физики. Под рук. чл.-корр. АН СССР Кошлякова Н.С. М.: Изд. физ.-мат. лит-ры, 1962. - 768 с.

94. Белова Г.Н. Лазер на неодиевом стекле с управляемой ультразвуком интенсивностью излучения //Квантовая электроника. 198411,- №1.-С. 192-194

95. Белова Г.Н., Ремизова Е.И. Акустическая модуляция интенсивности излучения твердотельных лазеров с помощью качающегося зеркала// Квантовая электроника. 1984. - II. - №1. - С. 192194.

96. Salcedo I.R., Sonsa i.M., KuzminV.V. Theoretical treatment of relaxation oscillations in quasi-three-level systems //Appl. Phys. 1996. - B.62-pp. 83-85.

97. Okhotnikov O.G. and Salcedo I.R. Stable Relaxation-Oscillation Er — Doped Fiber Laser // IEEE Photonics Technology Letters. 1994. - vol.6. - №3. -pp. 369-371.

98. Okhotnikov O.G., KuzminV.V. and Salcedo I.R. General Intracavity Method for Laser Transition Characterization by Relaxation Oscillations Spectral Analysis // IEEE Photonics Technology Letters. 1994. - vol.6.- №3. - pp. 362-364.

99. Thornton K.E.B., Uttamchandani D. and Culshaw B.A. A Sensitive Opticaiy Excited Resonator Pressure Sensor // Sensors and Actuators -1990.- A.24. pp.15-19.

100. Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

101. Потемкин В.Г. Система MATLAB: Справочное пособие. М.: Диалог, МИФИ, 1997. - 350 с.

102. Дьяконов В.П. Математическая система Maple V R3/R4/R5. М.: Солон, 1998.-400 с.

103. SIMULINK. User's Guide. Natick, 1990.

104. Barnard С., Myslinski P., Chrostowski J. et. al.// IEEE J. Quantum Electron.- 1994. V.30. - №8. - pp. 1817.

105. Крылов В.И., Бобков В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы высшей математики. Под ред. Мысовских И.П. Минск: Вышэйш. школа, 1975.-Т. 2.

106. Кренделл С. Случайные колебания. Пер с англ. Под ред. Первозванского А.А. М.: Мир, 1967.

107. Quimby R.S., Miniscalco W.J. and Thomson В. // J. Appi. Phys. 1994.76 (8). 4472 p.224

108. Rangel Rojo R, Mohebi //Opt. Commun. 1997. vol.137, pp.98-102

109. Otsuka K// Proc. SPIE 1993. vol.2039, pp. 182-197.

110. Бурков В.Д., Потапов В.Т. Проектирование устройств волоконной оптики: Учеб. пособие. М.: МЛТИ, 1989. - 87 с.

111. Бурков В.Д., Потапов В.Т. Проектирование устройств волоконной оптики (компоненты ВОД, ВОЛС): Учеб. пособие. М.: МЛТИ, 1992.- 116 с.

112. Бурков В.Д., Потапов В.Т. Поляризационные волоконно-оптические датчики: Учеб. пособие. М.: МГУЛ, 1996. - 20 с.

113. Бурков В.Д., Потапов В.Т. Метод рефлектометрии и его применение для измерения потерь в волоконно-оптических трактах: Учеб. пособие. М.: МГУЛ, 1996. - 12 с.