Маломодовые методы зондирования волоконно-оптических датчиков на основе решеток Брэгга с фазовым π-сдвигом в системах охраны периметра тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Куприянов, Владимир Геннадьевич

• Куприянов, Владимир Геннадьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Куприянов, Владимир Геннадьевич

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ОБОЗНАЧЕНИЙ

И НОРМАТИВНЫХ ССЫЛОК

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА. СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТОК И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Волоконно-оптическая система охраны периметра

как информационно-измерительная система

1.2 Методы и средства оптико-электронных измерений в ВОСОП

1.2.1 Технологии оптико-электронных измерений

1.2.2 Оптико-электронные методы зондирования и интеррогации ВРБ

1.2.3 Маломодовые методы зондирования

избирательных волоконно-оптических структур

1.2.4 Краткое обсуждение результатов анализа

1.3 Оптомеханика волоконно-оптических датчиков на основе ВРБ

1.4 Выводы по главе. Постановка задач исследований

ГЛАВА 2. МЕТОД МАЛОМОДОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ВОЛОКОННЫХ РЕШЕТОК БРЭГГА С ФАЗОВЫМ тг-СДВИГОМ В ДАТЧИКАХ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ

2.1 Оптомеханика волоконных решеток Брэгга с фазовым 71-сдвигом

в датчиках температуры и давления

2.2 Принципы двухчастотного зондирования

окна прозрачности ВРБ с фазовым 7г-сдвигом

2.3 Двухчастотный метод попарного зондирования ВРБ

с различными средними и разностными частотами

2.3.1 Описание метода

2.3.2 Структурная схема устройства для реализации метода

2.3.3 Виртуальное моделирование метода в среде ОрЙ8у81ет 7.0

2.3.4 Исследование методических погрешностей

двухчастотного метода попарного измерения

2.3.5 Выводы по разделу

2.4. Виртуальное и экспериментальное исследование датчиков температуры и давления для реализации метода

2.4.1 Виртуальное моделирование ВРБ с фазовым 71-сдвигом

в программном пакете Орй8уз1ет

2.4.2 Экспериментальное исследование датчиков температуры

и давления на основе ВРБ с фазовым 7г-сдвигом

2.5. Выводы по главе

ГЛАВА 3. МЕТОД МАЛОМОДОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ВОЛОКОННЫХ РЕШЕТОК БРЭГГА С ФАЗОВЫМ тг-СДВИГОМ В ДАТЧИКАХ ИЗГИБНОГО НАТЯЖЕНИЯ

3.1 Оптомеханика волоконных решеток Брэгга с фазовым 7г-сдвигом

в датчиках изгибного натяжения

3.2 Метод вариации разностной частоты для зондирования

ВРБ в датчиках изгибного натяжения

3.3 Устройство для реализации метода вариации разностной частоты

3.4. Анализ методических погрешностей 5 при реализации метода вариации разностных частот

3.5 Экспериментальное исследование датчиков изгибного натяжения

при реализации метода вариации разностных частот

3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ОЭИА ВОСОП НА ОСНОВЕ ВРБ с ФАЗОВЫМ тг-СДВИГОМ

И МЕТОДОВ МАЛОМОДОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

4.1 Общая структура ОЭИА ВОСОП

4.2 Разработка методических рекомендаций по выбору решений

для одновременной регистрации полей различной физической природы

4.3 Разработка методических рекомендаций по выбору решений для регистрации физических полей однотипными ВРБ,

объединенными в группы

4.4 Определение характеристик спектра усиления Манделыитама-Бриллюэна с помощью

"« двухчастотного зондирующего излучения

^ в датчиках ВОСОП распределенного типа

4.4.1 Теоретические предпосылки

4.4.2 Вынужденное рассеяние и усиление Манделыптама-Бриллюэна

4.4.3 Двухчастотное зондирование контура усиления

Манделыитама-Бриллюэна

4.4.4 Определение основных параметров

контура усиления Манделыптама-Бриллюэна

4.4.5 Выводы по разделу

4.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ОБОЗНАЧЕНИЙ И НОРМАТИВНЫХ ССЫЛОК

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;

ВБР — волоконная брэгговская решетка;

ВОД - волоконно-оптическая решетка Брэгга;

ВОК - волоконно-оптический кабель;

ВОСОП - волоконно-оптическая система охраны периода;

ВРБ - волоконная решетка Брэгга;

ВРМБ - вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна;

ДПВР - длинно-периодная волоконная решетка;

ИЗИ - источник зондирующего излучения;

ИФП - интерферометр Фабри-Перо;

КП - контроллер поляризации;

ЛД - лазерный диод;

ЛЭП - линия электропередачи;

ОВ - оптическое волокно;

ОПР - оптическая пространственная рефлектометрия; ОЭИА - оптико-электронная измерительная аппаратура; ПЗС - прибор с зарядовой связью; ГШ - показатель преломления;

СУМБ - спектр усиления Манделыитама-Бриллюэна;

ТУВ - тестируемый участок волокна;

ФД - фотодетектор

ФПУ - фотоприемное устройство;

ФЧХ - фазочастотная характеристика;

FWHM - full width on half maximum {от англ. - полная ширина на полувысоте);

MSL - microstrain locator {от англ. - локатор микродеформаций);

OTDR - optical time domain reflectometry (от англ. - оптическая рефлек-тометрия во временной области);

SNR - отношение сигнал/шум;

Aj(z), Bj(z) - встречные волны, распространяющиеся в ВРБ; /¡j-частотная составляющая двухчастотного сигнала; A/pi - разностная частота двухчастотного сигнала; fox - средняя частота двухчастотного сигнала; F, - матрица передачи;

т - коэффициент модуляции огибающей биений двухчастотного сигнала; п - эффективный показатель преломления основной моды; Ру - коэффициенты Поккельса упруго-оптического тензора; Т{Х) - спектральное окно прозрачности ВРБ с фазовым сдвигом; AT- изменение температуры;

а - коэффициент теплового расширения кварцевого стекла;

в - приложенное механическое напряжение;

в0 - средняя обобщенная расстройка двухчастотного сигнала;

Ав - расстройка между составляющими двухчастотного сигнала; к - коэффициент изгиба оси датчика изгибного натяжения; к - общий «переменный» коэффициент связи мод; у- коэффициент Пуассона;

- термооптический коэффициент волокна; Хвв ~ резонансная длина волны Брэгга; а - общий «постоянный» коэффициент связи мод; ф{г) - фазовый сдвиг внутренней структуры ВРБ. В настоящей диссертации использованы нормативные ссылки на:

1. ГОСТ Р 50775-95. Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения. Введен в действие в 1995 г.

2. ГОСТ Р 50776-95. Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию. Введен в действие в 1995 г.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Маломодовые методы зондирования волоконно-оптических датчиков на основе решеток Брэгга с фазовым π-сдвигом в системах охраны периметра»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы, С развитием сенсорных волоконно-оптических технологий волоконно-оптические датчики (ВОД) становятся одним из перспективных инструментов, применяемых для систем охраны периметра (СОП). В сравнении с классическими СОП, которые используют ультразвуковые, радиочастотные, инфракрасные технологии и датчики, ВОД имеют существенные преимущества по высокой чувствительности, простоте структуры, компактности, возможности контроля больших расстояний и поверхностей при любых погодных условиях, высокой помехоустойчивости к электромагнитным помехам, а также устойчивости к коррозии.

Для построения волоконно-оптических СОП (ВОСОП) используются телекоммуникационные волокна, например, 8МР-28, при этом они могут быть использованы и как распределенный датчик, и как среда передачи информации. Значительное внимание в области ВОСОП отводится использованию квазирас-пределенных и точечных технологий измерений. В этом случае волокно используется только как среда передачи информации от ВОД, мультиплексированных по различным законам.

В качестве одной из наиболее применимых технологий построения ВОД выступают технологии внутриволоконных решеток Брэгга (ВРБ). Преимущества ВРБ заключаются в уникальном преобразовании измеряемой величины в смещение длин волн, отраженного или прошедшего через нее излучения, и в возможности простого изготовления. ВРБ способны измерять широкий спектр параметров, таких как натяжение, давление, вибрации, тепловые деформации, что основано на двойственной чувствительности решеток к механическому на-

пряжению и температуре, и имеют потенциал для одновременного измерения обоих параметров. Спектральные характеристики ВРБ носят резонансный характер, однако функция преобразования «длина волны»-«амплитуда» для их оценки в области резонанса либо осциллирует, либо имеет достаточно плоский характер. Поэтому для повышения разрешающей способности измерений ищут естественные узкополосные неоднородности в спектре ВРБ или синтезируют ВРБ с неоднородностями в структуре. В последнее время в структуре ВОД начинают активно применяться ВРБ с неоднородностью в виде дискретного фазового л-сдвига в законе модуляции коэффициента преломления решетки.

Для преобразования информации с ВРБ используется широкополосная или перестраиваемая в широком диапазоне оптико-электронная измерительная аппаратура (ОЭИА): оптические анализаторы спектра, перестраиваемые лазеры, оптические рефлектометры во временной (OTDR) и частотной (OFDR) областях, сканирующие интерферометры Фабри-Перо, дифракционные решетки с ПЗС матрицами и др. Исследованиям указанных технологий посвящены труды российских ученых Е.М. Дианова, Ю.Н. Кульчина, О.Б. Витрика, С.А. Бабина, С.А. Васильева, A.C. Куркова, И.О. Медведкова, A.C. Введенского и др., ведущих исследования в НЦВО РАН, ИРЭ РАН, ДВФУ, ФГУП ВНИИОФИ, ИТМО, МГТУ им. Н.Э. Баумана. Известны разработки зарубежных ученых, в том числе Е. Udd, I. Bennion, X. Dong, G. Gagliardi и других.

Практические разработки фирм FFT, AgilFence, Paulsson, Прикладная радиофизика, Т8, Петролайт, Инверсия-Файбер и др. применяются для построения ВОСОП различного назначения.

Особенностью работ представленных авторов и фирм является применение сложных алгоритмов «подгонки» для определения с требуемой точностью значения центральной длины волны ВРБ; использование классических ВРБ, характеризующихся мультипликативностью отклика на физические поля различной природы и неоднозначностью измерительного преобразования, что требует дальнейшего алгоритмического разделения и анализа информации или применения многослойных нейросетевых самообучающихся структур.

Этому способствует устоявшийся подход к СОП, и ВОСОП в том числе, как к системам обнаружения. В условиях современного развития нейросетевых технологий и возможности обучения систем различать внешние воздействия по многим факторам на первый план выходит подход к СОП как к измерительной системе. При этом рассмотрению подлежат технологии построения датчиков физических полей на основе ВРБ с возможностью получения раздельного отклика на физические поля различной природы, использование технологий построения ВРБ с существенными неоднородностями для повышения разрешающей способности измерений, а также методов и средств реализации узкополосной ОЭИА для регистрации последних.

В последнее время значительного прогресса в плане точности и разрешающей способности измерений, а также практичности применения достигли технологии узкополосного маломодового зондирования ВРБ (двух-, трех- или четырехчастотным непрерывным излучением), что делает их конкурентоспособными для указанных выше методов преобразования информации по метрологическим характеристикам, простоте и стоимости реализации. Их основным достоинством является отсутствие необходимости проведения измерений в области резонанса спектральной характеристики решетки. Данным исследованиям посвящен ряд работ указанных ранее авторов, а также работы научной школы, сложившейся в КНИТУ-КАИ под руководством Польского Ю.Е., Ильина Г.И., Морозова О.Г., Ильина А.Г. и др.

Отмеченные выше обстоятельства определяют актуальность темы и научно-технической задачи разработки методов и средств маломодового анализа спектральных характеристик ВОД на основе ВРБ с фазовым ти-сдвигом, предназначенных для раздельной регистрации физических полей различной природы (температуры - точечные датчики открытой и скрытой подземной установки, давления - точечные и квазираспределенные датчики скрытой подземной установки по периметру, изгибного натяжения - квазираспределенные датчики открытой установки на заграждениях) и построения на их основе ОЭИА ВОСОП.

Представляемая диссертационная работа посвящена решению этой задачи. Тематика и содержание работы соответствуют планам научных исследований, выполняемых КНИТУ-КАИ в рамках Постановления Правительства РФ от 09.04.2010 №218, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», государственного задания Минобрнауки РФ и ряда инициативных хозяйственных договоров.

Объектом исследования является оптико-электронная измерительная аппаратура волоконно-оптических систем охраны периметра.

Предмет исследования - волоконно-оптические датчики систем охраны периметра и методы их зондирования.

Цель настоящей работы — улучшение метрологических и технико-экономических характеристик оптико-электронной измерительной аппаратуры волоконно-оптических систем охраны периметра на основе применения мало-модовых методов зондирования волоконных решеток Брэгга с фазовым л-сдвигом, являющихся чувствительными элементами ее датчиков.

Научная задача диссертации - разработка принципов построения, методов анализа и синтеза оптико-электронной измерительной аппаратуры волоконно-оптических систем охраны периметра, основанной на особенностях применения датчиков, построенных на базе волоконно-оптических решеток Брэгга с фазовым тг-сдвигом, возможности получения от них раздельного отклика на воздействия физических полей различной природы и объединения однотипных решеток в группы, а также методов маломодового зондирования для определения их спектральных характеристик, как основных характеристик измерительного преобразования.

Решение поставленной задачи научного исследования проводилось по следующим основным направлениям:

1. Сравнительный анализ характеристик существующих и перспективных ВОСОП, в том числе с ВОД, построенными на базе классических ВРБ и ВРБ с фазовым тг-сдвигом; выявление резервов для улучшения метрологических и

технико-экономических характеристик ОЭИА ВОСОП, основанных на применении для анализа спектральных характеристик ВРБ маломодового излучения.

2. Исследование оптомеханики ВРБ с фазовым тг-сдвигом с целью построения на их основе датчиков температуры и давления; теоретическое обоснование метода измерения температуры и давления на основе маломодового зондирования окна прозрачности ВРБ с фазовым тг-сдвигом с помощью двух двухчастотных излучений с различными средними и разностными частотами; проведение вычислительных и физических экспериментов для подтверждения работоспособности и оценки преимуществ метода и датчиков.

3. Исследование оптомеханики ВРБ с фазовым тс-сдвигом с целью построения на их основе датчиков изгибного натяжения; теоретическое обоснование метода измерения изгибного натяжения на основе маломодового зондирования окна прозрачности ВРБ с фазовым тг-сдвигом с помощью двух двухчастотных излучений с одинаковой средней и различными разностными частотами; проведение вычислительных и физических экспериментов для подтверждения работоспособности и оценки преимуществ метода и датчиков.

4. Разработка практических рекомендаций по проектированию ОЭИА ВОСОП для регистрации температуры, давления и изгибного натяжения на основе предложенных методов и датчиков; разработка принципов построения ВОСОП с разделением отклика решетки при одновременном воздействии физических полей различной природы и объединением однотипных решеток в группы; внедрение результатов исследований и оценка перспектив их развития.

Методы исследования, достоверность и обоснованность. При выполнении данной работы применялись методы математической физики, оптомеханики, методы моделирования волоконно-оптических структур с помощью матриц передачи и связанных мод, методы анализа оптико-электронных и радиоэлектронных систем. 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 других авторов. При решении задач использованы современные программные средства, в том числе стандартные пакеты прикладных программ МАТЬАВ 7.0.1, Ор^уБгет 7.0, ОрйСЗгайгщ 4.2.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем.

Выявлены резервы для улучшения метрологических и технико-экономических характеристик ОЭИА ВОСОП, основанные на применения ма-ломодовых методов зондирования окна прозрачности ВРБ с фазовым л-сдвигом, являющихся чувствительным элементом датчиков охраны периметра.

Предложены структуры датчиков температуры, давления и изгибного натяжения на основе использования ВРБ с фазовым 7с-сдвигом в качестве их чувствительных элементов с возможностью раздельной регистрации отклика решетки на одновременное воздействие полей различной физической природы.

Дано теоретическое обоснование методов маломодового зондирования окна прозрачности ВРБ с фазовым 71-сдвигом с использованием двух двухчас-тотных излучений с различными средними и разностными частотами для измерения температуры и давления, с одинаковой средней и разными разностными частотами для измерения изгибного натяжения. Получены результаты вычислительных и физических экспериментов, подтвердившие повышение чувствительности, разрешающей способности и точности измерений.

Разработаны структуры и алгоритмическое обеспечение, рекомендации по проектированию ОЭИА ВОСОП для регистрации температуры, давления и изгибного натяжения на основе разработанных методов и средств, в том числе при объединении однотипных решеток в группы, характерной чертой которых является простота и низкая стоимость практической реализации.

Практическая ценность работы заключается в разработке ВОД и оптико-электронных устройств с улучшенными метрологическими характеристиками, а именно: опытных образцов датчиков на основе ВРБ с фазовым тс-сдвигом, ОЭИА для снятия с них информации и ее обработки, алгоритмы программного обеспечения для измерений и управления работой ОЭИА в целом. При этом достигается значительная экономия ресурсов на создание ОЭИА за счет упро-

щения блоков интеррогации и методик мультиплексирования. Кроме указанных результатов разработаны рекомендации по проектированию и расчету указанных волоконно-оптических и оптико-электронных устройств.

Основные положения, выносимые на защиту:

- методы и средства улучшения метрологических и технико-экономических характеристик оптико-электронной измерительной аппаратуры волоконно-оптических систем охраны периметра;

- структуры датчиков на основе ВРБ с фазовым 7г-сдвигом для измерения температуры, давления и изгибного натяжения;

- методы маломодового зондирования окна прозрачности ВРБ с фазовым 71-сдвигом двумя двухчастотными излучениями: с различными средними и разностными частотами для измерения температуры и давления, с одинаковой средней и разными разностными частотами для измерения изгибного натяжения;

- результаты виртуальных и физических экспериментов, подтверждающие повышение чувствительности, разрешающей способности и точности разработанной оптико-электронной измерительной аппаратуры;

- рекомендации и результаты проектирования оптико-электронной измерительной аппаратуры волоконно-оптических систем охраны периметра и ее элементов, характеризующейся простотой и низкой стоимостью реализации;

- результаты внедрения в научно-исследовательский и образовательный процесс разработанных теоретических положений и устройств.

Диссертация соответствует паспорту специальности 05.11.07 «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы» по пункту 2.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 163 наименования. Работа без приложений изложена на 180 страницах машинописного текста, включая 67 рисунков и семь таблиц.

Во введении дана общая характеристика диссертационной работы: актуальность, цель, задачи исследований, научная новизна и практическая значимость, методы исследований, достоверность, реализация и внедрение полученных результатов, апробация и публикации, основные защищаемые положения. Приведены структура и краткое содержание диссертации.

В первой главе рассмотрены основные характеристики существующих и перспективных ВОСОП и причины, ограничивающие возможности их широкого внедрения в практику СОП. Проанализировано современное состояние работ по созданию методов и средств мультиплексирования и интеррогации волоконно-оптических датчиков, которые определяют метрологические и технико-экономические характеристики ОЭИА ВОСОП как измерительной системы.

Анализ основных характеристик ВОСОП показал, что ВОСОП на базе ВРБ лишены большинства недостатков и превосходят по всем своим технико-экономическим характеристикам большинство интерферометрических систем, а по чувствительности — рефлектометрических. При этом наиболее интересным выглядит создание маскируемой подземной системы, что позволит вести скрытное наблюдение за всеми объектами, приближающимися или пересекающими охранную зону, а также создавать многоуровневые системы защиты. При этом следует отметить широкое применение ВРБ и развитые методы снятия информации с них в телекоммуникационных и сенсорных системах. Основные недостатки ВОСОП на ВРБ - сложность и высокая стоимость спектроаналити-ческих и сканирующих методов интеррогации, мультипликативность отклика ВРБ на температуру и механическое напряжение, монотонность характеристик измерительного преобразования. На преодоление указанных ограничений направлено применение специальных структур ВОД на основе ВРБ с фазовым п-сдвигом и маломодовых методов зондирования как точечных, так и квазираспре деленных датчиков.

Рассмотрение современного состояния работ по созданию ВРБ с фазовым 7г-сдвигом и маломодовых методов зондирования, обеспечивающих низкую стоимость и простоту реализации интеррогации и мультиплексирования реше-

ток при прецизионных измерениях их спектральных характеристик, показало, что малое количество публикаций, в которых решены лишь частные вопросы, посвященные данной тематике, не позволяет обоснованно подойти к выбору путей улучшения основных характеристик ВОСОП, а созданные на их основе устройства не удовлетворяют требованиям по метрологическим и технико-экономическим характеристикам.

Среди указанных выше методов особо следует выделить методы маломо-дового двух частотного зондирования ВРБ с дифференциальной обработкой и обработкой по огибающей. Данные методы (с амплитудной, фазовой и амплитудно-фазовой регистрацией) обладают высокой оперативностью, обеспечивают измерение температуры в диапазоне ±100 °С с погрешностью ±0,1 °С и относительное натяжение в диапазоне до 10~' с погрешностью ±0,005. Однако они используются в основном лишь для работы с точечными датчиками.

Основной причиной последнего являются определенные трудности, возникающие при регистрации фазовой информации. В большинстве случаев для измерения используются ВРБ с шириной полосы отражения на полувысоте в 0,3 - 0,5 нм, что соответствует по требованиям метода необходимой разностной частоты между двумя составляющими в 40-60 ГГц. Измерение разности фаз на такой частоте достаточно сложный процесс, а используемая элементная база дорогостояща. Ссылок на применение методов без необходимости измерения фазы для целей измерений автором не найдено.

Второй сдерживающей причиной является проблема обеспечения измерений механического напряжения в широком диапазоне. При преодолении че-

_о

ловеком заграждения (это 10-50 кПа по давлению или 10 и больше по удлинению волокна) кроме сдвига центральной длины волны ВРБ происходит ушире-ние спектра решетки и изменение ее коэффициента отражения. Таким образом, необходима разработка методов с возможностью измерения, как изменений центральной длины волны, так и коэффициента отражения и полосы пропускания ВРБ на полувысоте.

Указанные факторы приводят к необходимости разработки и применения датчиков с узкой полосой измерительного преобразования и ставит задачу анализа методов интеррогации и мультиплексирования однотипных (одинаковых или близких по длине волны) ВРБ в группе при структурной минимизации

восоп.

Поиск путей решения указанных выше проблем, привел к необходимости детального рассмотрения оптомеханических свойств волоконно-оптических датчиков. Результатом анализа стала постановка задачи проектирования специальных типов датчиков на основе фазированных структурно неоднородных решеток, а именно ВРБ с фазовым тс-сдвигом, адаптированных к маломодовым методам зондирования и способных обеспечить возможность регистрации раздельного отклика на воздействие физических полей различной природы, например, с помощью чирпирования их внутренней структуры без сдвига центральной длины волны при измерительном преобразовании давления или из-гибного натяжения.

Таким образом, был определен круг нерешенных вопросов, связанных с разработкой ОЭИА ВОСОП на основе маломодовых методов зондирования и специально разработанных для них ВОД на основе ВРБ с фазовым 7г-сдвигом, что позволило сформулировать в конце главы направления дальнейших исследований, необходимые для достижения поставленной ранее цели и научной задачи диссертации.

Во второй главе приведены результаты анализа оптомеханики ВОД на основе ВРБ с фазовым 7г-сдвигом при измерении температуры и давления; дано теоретическое обоснование метода маломодового зондирования окна прозрачности решетки двумя двухчастотными излучениями с различными средними и разностными частотами для их измерения; представлены результаты вычислительных и физических экспериментальных исследований ОЭИА на основе разработанных методов и средств.

Для достижения высокой разрешающей способности в различных сенсорных системах на основе ВРБ применяются как сами решетки, анализ сдвига

центральной длины волны которых проводится по узкополосным особенностям их спектральных характеристик, так и более сложные конфигурации, например, интерферометр Фабри-Перо на базе двух ВРБ, характеризующийся наличием очень узкого резонанса и который на сегодняшний день наиболее широко используются на практике. Однако в ВОД наиболее приемлемо использование таких решеток, как решетки с фазовым 71-сдвигом. Реально достижимая полуширина резонансного спектра ВОД в конфигурации ИФП составляет ~ 0,025 нм (у ВРБ - 0,5 нм). Это значит, что разрешающая способность ИФП в 20 раз лучше, чем у датчика на одной ВРБ. Развивая данный подход можно использовать для создания датчиков ВРБ с фазовым 71-сдвигом, которая представляет собой простейший ИФП с длиной резонатора, не превышающей Лв. Полуширина резонансного пика такого типа решеток может достигать 0,005 нм, что свидетельствует о возможном увеличении разрешающей способности измерений на два порядка по сравнению с датчиком на одной ВРБ и возможность проведения фазовых измерений по огибающей с частотой 0,4-0,6 ГГц, что достаточно просто реализуется на современной элементной базе. Однако типичные значения сдвига центральной длины волны решетки в зависимости от температуры 10 пм на градус и относительного удлинения волокна 1 пм на микрострейн накладывают свои ограничения на ширину полосы снизу.

ВРБ с фазовым 71-сдвигом характеризуется неоднородностью с размером ж, расположенным в середине ее структуры по длине. Наличие неоднородности приводит к появлению в спектре ВРБ узкого окна прозрачности. Для анализа спектральных характеристик применяются различные методы, включая метод матриц передачи до и после фазового сдвига, метод матриц Джонса. Получение наиболее точных спектральных характеристик ВРБ с фазовым сдвигом возможно при использовании метода связанных мод. В работе проанализированы спектральные характеристик окна прозрачности решеток Брэгга с фазовым 71-сдвигом. Моделирование, выполненное в пакете MATLAB, позволило получить зависимости ширины решетки на полувысоте от ее длины и глубины коэффициента модуляции. Полученные значения лежат в пределах 5-60 пм и позволя-

ют строить датчики для контроля температуры и давления с организацией контура автоматического регулирования при достаточно монотонном изменении измеряемых параметров. Также подтверждено, что при изменении измеряемых

параметров в пределах ±100 °С и давления, приведенного к натяжению в пре-_^

делах 10 форма решетки и ее окна прозрачности остается неизменной, что требуется для датчиков ВОСОП по температуре и давлению.

На базе теоретического исследования информационной структуры двух-частотного излучения показана возможность измерения различных параметров решеток Брэгга: центральной (брэгговской) длины волны, коэффициента отражения/пропускания на ней, полосы отражения/пропускания решетки на полувысоте. Получены соотношения для анализа спектральных характеристик окна прозрачности на его склонах. Данные результаты были использованы для разработки метода маломодового зондирования ВРБ с фазовым 7г-сдвигом двумя двухчастотными излучениями с разными средними и разностными частотами, при реализации которого не требуется учет фазовых характеристик огибающих.

В третьем разделе главы приведена структурная схема, разработанной виртуальной экспериментальной ОЭИА. Для компьютерных экспериментов использовался пакет программ OptiSystem 7.0. Решетка с фазовым тс-сдвигом моделировалась в пакете OptiGrating 4.2 и экспортировалась в пакет Optisystem 7.0. Выполнено моделирование процедуры измерений с использованием метода. Проведены исследования по определению допустимых отклонений на амплитуду зондирующих излучений. Показана пропорциональная зависимость отклонения амплитуд и погрешности измерений.

Проведенные физические эксперименты, подтвердили работоспособность предложенного метода, и показали возможность повышения разрешающей способности измерений в 10-50 раз без необходимости измерения фазовых характеристик зондирующего излучения. Получен патент РФ.

В третьей главе приведены результаты анализа оптомеханики ВОД на основе ВРБ с фазовым 7Т-сдвигом при измерении изгибного натяжения; дано теоретическое обоснование метода маломодового зондирования окна прозрач-

ности решетки двумя двухчастотными излучениями с одинаковой средней и разными разностными частотами для его измерения; представлены результаты вычислительных и физических экспериментальных исследований ОЭИА на основе разработанных метода и средств.

На основе анализа оптомеханики оптического волокна впервые предложены структуры ВОД на базе решеток Брэгга с фазовым ти-сдвигом для получения раздельного отклика на физические поля изгибного натяжения и температуры соответственно с использованием механизма чирпирования и без него.

Проведенные исследования показали, что окно прозрачности в ВРБ, вызванное фазовым 71-сдвигом, уширяется с сохранением градиента крутизны общего уширения ВРБ. При отсутствии воздействия ширина окна прозрачности составляла 0,01 нм, при к=6 м-1 ~ 0,16 нм. Таким образом, если для измерения ширины решетки необходимо использовать сложное спектральное оборудование, то для измерения ширины провала может быть использована методика ма-ломодового зондирования без перестройки частоты лазера с одинаковой средней и неравными разностными частотами. Исходя из полуширины провала, разностные частоты должны лежать в диапазоне 1-10 ГГц для работы в диапазоне к от 0 до 6 м-1 (верхний диапазон определялся изгибом стержня датчика при перелезании через ограду человека весом 80-90 кг). Процедура определения резонансной длины волны окна прозрачности решетки, ее высоты и ширины решетки на полувысоте, предложенная нами, получила название «метод вариации разностной частоты».

Заключение диссертации по теме «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», Куприянов, Владимир Геннадьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совокупность результатов проведенных научных исследований можно квалифицировать как решение актуальной научно-технической задачи улучшения метрологических и технико-экономических характеристик ОЭИА ВОСОП на основе применения маломодовых методов зондирования волоконных решеток Брэгга с фазовым 71-сдвигом, являющихся чувствительным элементом датчиков охраны периметра.

Основные выводы по работе можно сформулировать в виде следующих положений:

1. На основе систематизации и анализа информации о существующих и перспективных ВОСОП определены возможные пути улучшения метрологических и технико-экономических характеристик их ОЭИА для интеррогации ВОД. Показано, что дальнейшее развитие систем указанного класса может быть основано на использовании простых и дешевых в реализации маломодовых методов зондирования ВОД на основе ВРБ с фазовым 7г-сдвигом, которые должны быть специально разработаны с учетом процедур прецизионного измерительного преобразования по параметрам огибающей биений спектральных составляющих маломодового излучения и формирования раздельного отклика на воздействие физических полей различной природы при возможном объединении однотипных датчиков в группы.

2. По результатам анализа температурных и барических эффектов и оп-томеханики ВРБ с фазовым тс-сдвигом, предложена структура датчика, позволяющего измерять температуру и давление по изменяющейся под внешним воздействием центральной длине волны окна прозрачности решетки. Разрабо-

тан метод маломодового зондирования окна прозрачности, который основан на использовании двух двухчастотных излучений с разными средними и разностными частотами. При этом особенностью метода является возможность измерения сдвига центральной длины волны окна прозрачности решетки без учета фазовых характеристик,. Проведены численные и физические эксперименты, подтвердившие работоспособность предложенного метода и показавшие возможность повышения разрешающей способности проводимых измерений при использовании ВРБ с фазовым 71-сдвигом в 10-50 раз по сравнению с методами, использующими классические ВРБ. Разработаны методические рекомендации по синтезу структур и выбору средств для реализации метода.

3. По результатам анализа эффектов изгибного натяжения и оптомехани-ки ВРБ с фазовым 71-сдвигом, предложена оригинальная структура датчика, позволяющего измерять изгибное натяжение по изменяющейся под внешним воздействием амплитуде и ширине окна прозрачности решетки без смещения ее центральной длины волны. Разработан метод маломодового зондирования окна прозрачности, особенностью которого является возможность измерения его резонансных характеристик (резонансной длины волны, амплитуды и добротности), изменяющихся под воздействием изгибного натяжения, и который основан на вариации разностной частоты двухчастотного зондирующего излучения. Проведены численные и физические эксперименты, подтвердившие работоспособность предложенного метода, и показавшие возможность повышения чувствительности проводимых измерений в 1,7-3,2 раза по сравнению с гомодин-ными методами измерений без необходимости измерения фазовых характеристик. Разработаны методические рекомендации по синтезу структур и выбору средств для реализации метода.

4. На базе анализа оптомеханики решеток и синтезированных маломодо-вых методов зондирования разработаны и созданы ВОД, использующие ВРБ с фазовым 71-сдвигом, и модули ОЭИА ВОСОП с улучшенными метрологическими характеристиками. Разработаны рекомендации по их проектированию и применению в зависимости от требований, предъявляемых к ним условиями

эксплуатации конкретной системы, например, при необходимости раздельной регистрации одновременно действующих физических полей различной природы или необходимости анализа однотипных решеток, объединенных в группу. Показана возможность построения ОЭИА ВОСОП, характеризующаяся улучшенными технико-экономическими характеристиками. При этом стоимость типовой реализации ОЭИА, построенной на основе методов маломодового зондирования ВОД на ВРБ с фазовым 7г-сдвигом, в 3-5 раз меньше стоимости типовой широкополосной системы спектрального анализа. Проанализированы перспективные области приложения разработанных методов и средств.

Результаты диссертационной работы внедрены в виде датчиков и модулей ОЭИА, программных средств, рекомендаций по проектированию и учебно-методических материалов.

Новизна и полезность технических решений подтверждены двумя патентами на полезную модель РФ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Куприянов, Владимир Геннадьевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иванченко, П. Распределенные волоконно-оптические системы для охраны периметра: перспективные технологии [Электронный документ] / П. Иванченко, В. Красовский // Алгоритм безопасности. - 2003. - № 4. - Режим доступа: Ьир://ёа11у.8ес.ги/риЬНса1юп.с6п?р1ё=8789. - 10.08.2013.

2. Введенский, Б. С. Волоконно-оптические сенсоры в системах охраны периметра [Электронный документ] / Б. С. Введенский // Мир и безопасность. -2006. № 4-5. - Режим доступа: Ьир.7/ёа11у.8ес.ш/риЬНсайоп.с£т?р1ё=17511. -10.08.2013.

3. Волоконно-оптическая система «ШОРОХ» [Электронный документ] -Режим доступа: http://www.cshp.ru/o-kompanii/departament-innovaczij/ ctaczionarnaya-optovolokonnaya-zonalnaya-sistema-kontrolya-perimetra-shorox. -10.08.2013.

4. Волоконно-оптическая система «ШУХЕР» [Электронный документ] -Режим доступа: http://www.cshp.ru/o-kompanii/departament-innovaczij/ Ьу1з1гога2УОгасЫуаетуу -орШуо1окоппуу -котр1екз-коЩго1уа-репте1га-81шхег. -10.08.2013.

5. Куликов, А. Обзор волоконно-оптических систем охраны периметра [Электронный документ] / А. Куликов, А. Игнатьев //Алгоритм Безопасности. - 2010. - № 4. - С. 56-61. - Режим доступа: http://www.algoritm.org/arch/ 10_4/10_4_28.pdf. - 10.08.2013.

6. Волоконно-оптические периметровые комплексы обнаружения серии «Ворон» [Электронный документ]. - Режим доступа: http://www.grand-prix. ги/ 8о1ийоп8/зу81ет8/репте1егМ>гоп. - 10.08.2013.

7. Распределенная охранная волоконно-оптическая система «Дунай» [Электронный документ]. - Режим доступа: http://t8.ru/wp-content/uploads/ 2013/05Мипау2013v3.pdf. - 10.08.2013.

8. Трегубов, В. Системы охраны периметра с волоконно-оптическими сенсорами [Электронный документ] / В. Трегубов // Технологии Безопасности. - 2013. - № 3. Режим доступа: http://aercom.by/sistemy-oxrany-perimetra-s-volokonno-opticheskimi-sensorami-v-rb. - 10.08.2013.

9. Введенский, Б. С. Интеллектуальные датчики для охраны периметра [Электронный документ] / Б. С. Введенский // ОПС, Пожарная безопасность. -2011. № 6-7. - Режим доступа: http://www.secuteck.ru. - 10.08.2013.

10. Geng, J. Н. A real-time distributed fiber strain sensor for long-distance perimeter intruder detection / J. H. Geng, Y. L. Zou, S. Staines, M. Blake, and S. Jiang // Proc. Optical Solutions for Homeland and National Security (Optical Society of America). - 2005. Paper P3.

11. Szustakowski, M. Recent development of fibre optic sensors for perimeter security / M. Szustakowski, W. Ciurapinski, N. Palka, M. Zyczkowski // Proceedings of Modern Problems of Radio Engineering Telecommunications and Computer Science. - 2002. - P. 158-162.

12. Allwood, Gary. Optical fiber Bragg grating based intrusion detection systems for homeland security / Gary Allwood, Steven Hinckley and Graham Wild // IEEE Sensors Applications Symposium (SAS), 2013. - Galveston, TX, Feb. 2013. -P. 66-70.

13. Dong, Bo. Armored-cable-based FBG security fence for perimeter intrusion detection with higher performance / Bo Dong, Jianzhong Hao, Varghese Paulose // Sensors and Actuators A. -2012. -№ 180. - P. 15-18.

14. Wu, H. A novel FBG-based security fence enabling to detect extremely weak intrusion signals from nonequivalent sensor nodes, H. Wu, Y.-J. Rao, C. Tang, Y. Wu, Y. Gong, Sensors and Actuators A 167 (2011) 548-555.

15. Fiber Bragg Grating Perimeter Security System (United States Patent Application, Pub. No: US 2010/0315232A1, filed on 05/31/2010 by Lamont, Jason Bentley, OTTAWA, CA).

16. Шелемба, И.С. Оптоволоконные измерительные системы / И. С. Ше-лемба, А. Г. Кузнецов, С. А. Бабин // Ползуновский альманах. - 2009. - Т. 2, № З.-С. 91-95.

17. Куликов, А. В. Волоконно-оптическая система охраны периметра на брэгговских решетках, как перспективный метод мониторинга безопасности объекта / А. В. Куликов // Ползуновский альманах. - 2010. Т. 3, № 2. С. 274-278.

18. Blackmon, F. Blue rose perimeter defense and security system / F. Black-mon and J. Pollock // Proc. of SPIE. - 2006. - V. 6201. - P. 620123.

19. Wu, H. J. A cost effective FBG-based security fence with fire alarm function / H. J. Wu, S. S. Li, X. L. Lu, Y. Wu, Y. J. Rao // Proc. of SPIE. - 2012. - V. 8351.-P. 835134.

20. ГОСТ P 50775-95. Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения. Введен в действие в 1995 г.

21. ГОСТ Р 50776-95. Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию. Введен в действие в 1995 г.

22. Morozov, Oleg G. Structural minimization of fiber optic sensor nets for monitoring of dangerous materials storage / Oleg G. Morozov, Gennady A. Morozov, Valery V. Kourevin [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2011. - V. 7992. - P. 79920E-9.

23. Куревин, B.B. Структурная минимизация волоконно-оптических сенсорных сетей экологического мониторинга / В.В. Куревин, О.Г. Морозов, A.M. Салихов [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. - 2009. - Т. 7. - № 3.-С.46-52.

24. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические технологии в распределенных системах экологического мониторинга / В.Г. Куприянов, О.А. Степущен-ко, В.В. Куревин [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т. 13(34). - № 4(4). - С. 1087-1091.

25. Bush, J. Buried fiber intrusion detection sensor with minimal false alarm rates / J. Bush, C.A. Davis, P.G. Davis, A. Cekorich, F. McNair // Proc. SPIE. -1999.-V. 3860.-P. 285-295.

26. Shatalin, S.V. Interferometric optical time-domain reflectometry for distributed optical-fiber sensing / S.V. Shatalin, V.N. Treschikov, A.J. Rogers // Appl. Opt. - P. 1998. - V. 37. - P. 5600-5604.

27. Juarez, J. C. Distributed fiber-optic Intrusion sensor system / J. C. Juarez, E. W. Maier, K. N. Choi, H. F. Taylor // J. Lightwave Technol. - 2005. - V. 23. - P. 2081-2087.

28. Juarez, J. C. Field test of a distributed fiber-optic intrusion sensor system for long perimeters / J. C. Juarez, H. F. Taylor // Appl. Opt. - 2007. - V. 46. - P. 1968-1971.

29. Kersey, A.D. Recent progress in interferometric fibre sensor technology / A.D. Kersey//Proc. of SPIE. - 1990. - V. 1367.-P. 2-12.

30. Chtcherbakov, A.A. Polarization effects in the Sagnac-Michelson distributed disturbance location sensor / A.A. Chtcherbakov, P.L. Swart // J. Lightwave Technol. - 1998. - V. 16. - P. 1404-1412.

31.Kizlik, B. Fibre optic distributed sensor in Mach-Zehnder interferometer configuration / B. Kizlik // Proceedings of TCSET. - 2002. - P. 128-130.

32. Szustakowski, M. Trends in optoelectronic perimeter security sensors / M. Szustakowski, W.M. Ciurapinski, M. Zyczkowski // Proc. of SPIE. - 2007. - V. 6736.-P. 67360Q.

33. Yuan, L. B. Loop topology based white light interferometric fiber optic sensor network for application of perimeter security / L.B. Yuan, Y.T. Dong // Photonic Sensors. - 2011. - V. 1, № 3. - P. 260-267.

34. Schott, В. Defense applications for large numbers of distributed all sensors / B. Schott, R. Parker // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. -2005.-P. 369-372.

35. Allwood, G. Fibre optic acoustic sensing for intrusion detection systems / G. Allwood, G. Wild and S. Hinckley // Proc. Acoustics, 2011. - Gold Coast, Australia, Nov. 2011. Paper 89.

36. Wild, G. A transmit reflect detection system for fiber Bragg grating photonic sensors / G. Wild, S. Hinckley and P. Jansz // Proc. SPIE. - 2008. - V. 6801. -P. 680106.

37. Wild, G. An intensiometric detection system for fibre Bragg grating sensors / G. Wild and S. Hinckley // Proc. OECC/ACOFT, 2008. - Sydney, 2008. -P. 1-2.

38. Jiang, Q. A fiber-optical intrusion alarm system based on quasi-distributed fiber Bragg grating sensors / Q. Jiang, Y. J. Rao, D. H. Zeng // Key Lab. of Optoelec-tron. Technol. & Syst., 2008. - Nov 2008. - P. 1-5.

39. Yu, F. T. S. Fiber Optic Sensors [Текст] / F. Т. S. Yu, S. Yin. - New York: Marcel Dekker, 2002. - 510 p. - ISBN 0-8247-0732-3.

40. Krug, P. A. Measurement of index modulation along an optical fiber Bragg grating / P. A. Krug, R. Stolte, R. Ulrich // Optics Letters. - 1995. - V. 20, № 17. - P. 1767-1769.

41. El-Diasty, F. Analysis of fiber Bragg gratings by a side diffraction interference technique / F. El-Diasty, A. Heaney, T. Erdogan // Applied Optics. - 2001. -V. 40, №6. -P. 8909-8916.

42. Rosenfeldt, H. Evolution of amplitude and dispersion spectra during fiber Bragg grating fabrication / H. Rosenfeldt, Ch.Knothe, J.Cierullies, E.Brinkmeyer // Bragg Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Waveguides, 2001. - Stresa, Italy, Jul. 2001.-P. BWA4.

43. Patent 7027473 United States. Multimode semiconductor laser module, wavelength detector, wavelength stabilizer and Raman amplifier / Goro Sasaki. 2006. -25 p.

44. Varelas, D. Optical low-coherence reflectometry characterization of cladding modes excited by long-period fiber gratings / D.Varelas, A. Iocco, H. G. Limberger, and R. P. Salath'e, S. A. Vasiliev, E. M. Dianov, О. I. Medvedkov, and V. N. Protopopov // Optics letters. - 1999. - V. 24, № 16. - P. 1106.

45. Chow, Jong H. Phase-sensitive interrogation of fiber Bragg grating resonators for sensing applications / Jong H. Chow, Ian C.M. Littler, Glenn de Vine, David E. McClelland, and Malcolm B. Gray // Journal of Lightwave Technology. - 2005. -V. 23 , Is. 5.-P. 1881-1889.

46.1. G., Korolev. Study of local properties of fibre Bragg gratings by the method of optical space-domain reflectometry /1. G. Korolev, S. A. Vasiliev, О. I. Medvedkov, E. M. Dianov // Quantum Electronics. - 2003. - № 33(8). - P. 704-710.

47. Morozov, O.G. Two-frequency scanning of FBG with arbitrary reflection spectrum / D. L. Aibatov, O.G. Morozov // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2007. - V. 6605. - P. 660506.

48. Авторское свидетельство 1338647 СССР, МКИ 4 G02F 1/03. Способ преобразования одночастотного когерентного излучения в двухчастотное / Ильин Г.И., Морозов О.Г. (Казан, авиац. ин-т им. А.Н. Туполева). №3578456/31-25; заявл. 13.04.83; опубл. 20.07.2004.

49. Morozov, О. G. Methodology of symmetric double frequency reflectometry for selective fiber optic structures / O. G. Morozov, D. L. Aybatov, V. P. Prosvi-rin, A. A. Talipov, O. G. Natanson // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2008. - V. 7026. - P. 702601.

50. Patent 020838 WO. Thermal drift compensation system and method for optical network / Weaver T. 2008. - 40 p.

51. Morozov, О. G. Built-in fiber sensors for safe use of aircraft // O. G. Moro-zov, Yu. E. Pol'skii // Proc. of SPIE. - 1996. - V. 2945. - P. 212-216.

52. Kulchin, Yu. N. Application of optical time-domain reflectometry for the interrogation of fiber Bragg sensors / Yu. N. Kulchin, О. B. Vitrik, A. V. Dyshlyuk,

A. M. Shalagin, S. A. Babin, and A. A. Vlasov // Laser Physics. - 2007. - V. 17, № 11.-P. 1335-1339.

53. Babin, S. A. An interrogator for a fiber Bragg sensor array based on a tunable erbium fiber laser / S. A. Babin, S. I. Kablukov, I. S. Shelemba, and A. A. Vlasov // Laser Physics. - 2007. - V. 17, № 11. - P. 1340-1344.

54. Kulchin, Yu. N. Combined time-wavelength interrogation of fiber-Bragg gratings based on an optical time-domain reflectometry / Yu. N. Kulchin, О. B. Vitrik, A. V. Dyshlyuk, A. M. Shalagin, S. A. Babin, I. S. Shelemba, and A. A. Vlasov //Laser Physics.-2008.-V. 18,№11.-P. 1301-1304.

55. Kulchin, Yu. N. Differential reflectometry of FBG sensors in the wide spectral range / Yu. N. Kulchin, О. B. Vitrik, A. V. Dyshlyuk, A. M. Shalagin, S. A. Babin, and I. N. Nemov // Laser Physics. - 2011. - V. 21, № 2. - P. 304-307.

56. Патент 92180 Российская Федерация, МПК G01 К 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / О. Г. Морозов, Г. А. Морозов, В.

B. Куревин, В. П. Просвирин, А. С. Смирнов, С. Г. Алюшина (Россия). - № 2009137812, заявл. 12.10.2009; опубл. 10.03.2010. Бюл. №7.-2 с.

57. Патент 102256 Российская Федерация, МПК G01 К 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / О. Г. Морозов, Д. Л. Айбатов, Т.

C. Садеев, М. Р. Нургазизов, О. А. Степущенко (Россия). - № 2010137130, заявл. 06.09.2010; опубл. 20.02.2011. Бюл. №5.-2 с.

58. Патент 2491511 Российская Федерация, МПК G01 К 11/32. Способ измерения параметров физических полей / О. Г. Морозов, Г. А. Морозов, В. В. Куревин, В. П. Просвирин, А. С. Смирнов, С. Г. Алюшина (Россия). - № 2009139615, заявл. 26.10.2009; опубл. 27.08.2013. Бюл. № 24. - 10 с.

59. Патент 2495380 Российская Федерация, МПК G01 К 11/32. Способ измерения параметров физических полей / О. Г. Морозов, Д. Л. Айбатов, Т. С. Садеев, М. Р. Нургазизов, О. А. Степущенко (Россия). - № 2010139098, заявл. 22.09.2010; опубл. 10.10.2013. Бюл. № 28. - 10 с.

60. Tai, Н. Simple numerical simulation of strain measurement/ H. Tai // Proceedings of the SPIE. - 2002. -V. 4772. - P. 131-138.

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

62. Chryssis, А. N. Detecting hybridization of DNA by higly sensitive evanescent field etched core fiber bragg grating sensor / A. N. Chryssis, S. S. Saini, S. M. Lee, H. Yi, W. E. Bentley, M. Dagenais // IEEE Journal of Selected Topics in QE. -2005. - V. 11. - № 4. - P. 864-872.

63. Hine, A. V. Optical fibre-based detection of DNA hybridization / A. V. Hine, C. Xianfeng, M. D. Hughes, Z. Kaiming, E. Davies, K. Sudgen, I. Bennion, Z. Lin // Biochem. Soc. Trans. - 2009. - V. 37. - P. 445-449.

64. Wei, L. Highly sensitive fiber Bragg grating refractive index sensors / L. Wei, H.Yanyi, X. Yong, R. K. Lee, A. Yariv // Applied Physics Letters. - 2005. - V. 86. - P. 151122.

65. Ming, Li. Multichannel notch filter based on phase-shifted phase-only-sampled fiber Bragg grating / Li Ming, Li Hongpu, Y. Painchaud // Optics Express. -2008. - V. 16. - № 23. - P. 19388-19394.

66. Адаптивные системы удаленного мониторинга крупномасштабных объектов естественного и искусственного происхождения на основе физических принципов, разрабатываемых совместно с Даляньским технологическим университетом: отчет о НИР (заключительный): 11.519.11.5015 / ИАПУ ДВО РАН; рук. Кульчин Ю.Н. - Владивосток, 2013. - 100 с.

67. Zhou, К. High-sensitivity optical chemsensor based on etched D-fibre Bragg gratings / K. Zhou, X. Chen, L. Zhang, I. Bennion // Electron. Lett. - 2004. -V. 40.-P. 232-234.

68. Chen, X. Dual-peak LPFG with enhanced refractive index sensitivity by finely tailored mode dispersion that uses the light cladding etching technique / X. Chen, K. Zhou, L. Zhang, I. Bennion // Applied Optics. - 2007. - V. 46. - P. 451455.

69. Morozov, O. G. Metrological aspects of symmetric double frequency and multi frequency reflectometry for fiber Bragg structures / O. G. Morozov, O. G. Natanson, D. L. Aybatov [et al.]. // Proceedings of SPIE. - 2008. - V. 7026. - P. 70260J.

70. Xudong, F. Sensitive optical biosensors for unlabeled targets: a review / F. Xudong, I. M. White, S. I. Shopova, Z. Hongying, J. D. Suter, S. Yuse // Analytica Chimica Acta. - 2008. - № 620. - P. 8-26.

71. Yang, B. Fiber bragg grating sensor for simultaneous measurement of strain and temperature / B. Yang, X. Tao, J. Yu // Journal of Industrial Textiles. -2004.-V. 34, №2.-P. 97-115.

72. Srimannarayana, K. Fiber bragg grating and long period grating sensor for simultaneous measurement and discrimination of strain and temperature effects / K. Srimannarayana, M. Sai Shankar, R. L. N. Sai Prasad, Т.К. Krishna Mohan, S. Ramakrishna, G. Srikanth, S. Ravi Prasad Rao // Optica Applicata. - 2008. - V. 38, № 3. - P. 601-606.

73. Kashyap, R. Fiber Bragg gratings / R. Kashyap. - San-Diego: Academic Press, 1999.-458 p.

74. Vengsarkar, A. M. Long-period fiber gratings as band rejection filters / A. M. Vengsarkar, P. J. Lemaire, J. B. Judkins, V. Bhatia, T. Erdogan, J. E. Sipe // Lightwave Technology. - 2007. - V. 14, № 1. - P. 58-65.

75. Bomse, D. S. Frequency-modulation and wavelength modulation spectroscopies - comparison of experimental methods using a lead-salt diode-laser / D. S. Bomse, A. C. Stanton, J. A. Silver // Appl. Opt. - 1992. - V. 31. - P. 718-731.

76. Pavone, F. S. Frequency-modulation and wavelength-modulation spectroscopies - comparison of experimental methods using an algaas diode-laser / F. S. Pavone, M. Inguscio // Appl. Phys. B. - 1993. - V. 56. - P. 118-122.

77. Li, H. J. Extension of wavelength-modulation spectroscopy to large modulation depth for diode laser absorption measurements in high-pressure gases / H. J. Li, G. B. Rieker, X. Liu, J. B. Jeffries, R. K. Hanson // Opt. - 2006. - V. 45. - P. 1052-1061.

78. Морозов, О. Г. 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.

79. Morozov, О. G. Two frequency oscillator for interferometers with polarisation dived channels / G. I. Il'in, O. G. Morozov, Yu. E. Pol'skii // Proceedings of SPIE.- 1996. -V. 2782.-P. 814-818.

80. Aybatov, D. L. Distributed temperature fiber Bragg grating sensor / D. L. Aybatov, R. R. Kiyamova, O. G. Morozov, [et al.] // Proceedings of SPIE. - 2009. -V. 7374.-P. 73740B.

81. Kashyap, R. Fiber Bragg Gratings / R. Kashyap. - London: Academic Press, 2009. - 632 p.

82. Wang, X. Sampled phase-shift fiber Bragg gratings / X. Wang, C. Yu, Z. Yu, Q. Wu // Chinese optical letters. - 2004. - V. 2. - № 4. - P. 190-191.

83. Agraval, G. P. Phase-shifted fibre Bragg gratings and their application for wavelebgth demultiplexing / G. P. Agraval, S. Radic // IEEE Photonic Technology Letters. - 1994. - V. 6, № 8. - P. 995-997.

84. Yamba, M. Analysis of almost-periodic distributed feedback slab waveguides via a fundamental matrix approach / M. Yamba, K. Sakuda // Appl. Opt. -1987. - V. 26, № 16. - P. 3474-3478.

85. Martinez, C. Analysis of phase shifted fibre Bragg grating written with phase plates / C. Martinez, P. Ferdinand. // Appl. Opt. - 1999. - V. 38, № 15. - P. 3223-3228.

86. Oliveira Silva, S.F. de. Fiber Bragg grating based structures for sensing and filtering / S.F. de. Oliveira Silva. - Porto University, 2007. - 157 p.

87. Chehura, Edmon. A simple method for fabricating phase-shifted fibre Bragg gratings with flexible choice of centre wavelength / Edmon Chehura, Stephen W. James, and Ralph P. Tatam / Proc. of SPIE. - 2009. - V. 7503. - P. 750379.

88. Morozov, Oleg. Synthesis of Two-Frequency Symmetrical Radiation and Its Application in Fiber Optical Structures Monitoring / Oleg Morozov, German Il'in, Gennady Morozov [et al.] // Fiber Optic Sensors, Dr Moh. Yasin (Ed.) - InTech, 2012. - 518 p. - Ch. 6. - P. 137-165. Режим доступа: http://www.intechopen.com /books/fiber-optic-sensors/synthesis-of-two-frequency-symmetrical-radiation-and-its-application-in-fiber-optical-structures-mon. - 10.08.2013.

89. Морозов, О.Г. Синтез двухчастотного излучения и его применения в волоконно-оптических системах распределенных и мультиплексированных измерений / О.Г. Морозов, Д.Л. Айбатов, Т.С. Садеев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2010. - Т. 13. - № 3. - С. 84-91.

90. Пат. 122174 Российская Федерация, МПК G01K 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / Денисенко П.Е., Куприянов В.Г., Морозов О.Г., Морозов Г.А., Садеев Т.С., Салихов A.M.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» (RU). - № 2012124693; заявл. 14.06.2012; опубл. 20.11.2012, Бюл. № 32. - 2 е.; 1 ил.

91. Nogueira, R.N. Spatial characterization of fiber Bragg grating structures using transversal pressure / R.N. Nogueira, I. Abe, A.J. Fernandes, H.J. Kalinowski, J.R.F. da Rocha, J.L Pinto // Optics Communications. - 2006. - V. 259. P. 110-114.

92. Matos, C. J. S. de. Fiber Bragg grating (FBG) characterization and shaping by local pressure / C. J. S. de Matos, P. Torres, L. C. G. Valente, W. Margulis, and R. Stubbe // Journal of lightwave technology. - 2001. - V. 19, № 8. - P. 1206-1211.

93. Fu, Hongyan. Transversal loading sensor based on tunable beat frequency of a dual-wavelength fiber laser / Hongyan Fu, Xuewen Shu, Chengbo Мои, Lin Zhang, Sailing He, and Ian Bennion // IEEE Photonics technology letters. - 2009. -V. 21, № 14.-P. 987.

94. Zhang, Qi. Fiber-optic pressure sensor based on 7r-phase-shifted fiber Bragg grating on side-hole fiber / Qi Zhang, Nan Liu, Thomas Fink, Hong Li, Wei Peng, and Ming Han // IEEE Photonics technology letters. - 2012. - V. 24, № 17. -P. 1519-1522.

95. Fukuta, Shingo. Resonant FBG vibration sensors for durable health monitoring systems [Электронный ресурс] / Shingo Fukuta, Akira Mita, Hiroki Kazama // Режим доступа: http://www.mita.sd.keio.ac.jp/publications/data/d200507.pdf. -10/08/2013.

96. Bal, Harpreet K. Response of some pi-phase-shifted Bragg gratings to elevated pressure / Harpreet K. Bal, Nicoleta M. Dragomir, Fotios Sidiroglou, Scott A. Wade, Greg W. Baxter and Stephen F. Collins // Proc. of SPIE. - 2011. - V. 7753. -P. 775389.

97. LeBlanc, Michel. Transverse load sensing by use of pi-phase-shifted fiber Bragg gratings / Michel LeBlanc // Optics letters. - 1999. - V. 24, № 16. P. 1091.

98. Zhang, A-Ping. Experimental and theoretical analysis of fiber Bragg gratings under lateral compression /А-Ping Zhang, Bai-Ou Guan, Xiao-Ming Tao, Hwa-Yaw Tam // Optics Communications. - 2002. - V. 206. - P. 81-87.

99. Li, Guoyu. Fiber grating sensing interrogation based on an InGaAs photodiode linear array / Guoyu Li, Tuan Guo, Hao Zhang, Hongwei Gao, Jian Zhang, Bo Liu, Shuzhong Yuan, Guiyun Kai, and Xiaoyi Dong // Applied optics. - 2007. - V. 46, №3.-P.-283-286.

100. Shioda, Tatsutoshi. High-resolution spectroscopy combined with the use of optical frequency comb and heterodyne detection / Tatsutoshi Shioda, Kenichiro Fujii, Ken Kashiwagi, and Takashi Kurokawa // J. Opt. Soc. Am. B. - 2010. - V. 27, № 7.-P. 1487-1491.

101. Denisenko, Pavel E. Fiber optic monitoring system based on fiber Bragg gratings / Pavel E. Denisenko; Oleg G. Morozov; Tagir S. Sadeev // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2012. - V. 8410. - P. 84100K-6.

102. Morozov, Oleg G. Training course and tutorial on optical two-frequency domain reflectometry / Oleg G. Morozov, Yuri E. Pol'skii, German I. Il'in [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2012. -V. 8410.-P. 84100Q-9.

103. Морозов, О.Г. Модуляционные методы измерений в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе волоконных решеток Брэгга с фазовым сдвигом / О.Г. Морозов, О.А. Степущенко, И.Р. Садыков // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. -2010.-№3.-С.3-13.

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

105. Морозов, О.Г. Двухчастотный мониторинг реконфигурируемых оптических мультиплексоров ввода-вывода / О.Г. Морозов, Д.И. Касимова, А.А. Дутов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - № 6. - С. 322325.

106. Садыков, И.Р. Волоконно-оптический рефрактометрический датчик / И.Р. Садыков, О.Г. Морозов, Т.С. Садеев [и др.] // Труды МАИ. - 2012. - № 61.-С. 18.

107. Dong, X. Bend measurement with chirp of fiber Bragg grating / Dong X. [et al.]. // Smart materials and structures. -2001. -V. 10. - P. 1111-1113.

108. Пат. 124812 Российская Федерация, МПК G01K 11/32. Устройство для измерения характеристик резонансных структур [Текст] / Морозов Г.А., Морозов О.Г., Талипов А.А., Насыбуллин А.Р., Шакиров А.С., Куприянов В.Г., Степущенко О.А., Самигуллин P.P.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» (RU). - № 2012140969; заявл. 25.09.2012; опубл. 10.02.2013, Бюл. №4.-2 е.; 1 ил.

109. Морозов, О.Г. Определение характеристик спектра усиления Ман-делыптама-Бриллюэна с помощью двухчастотного зондирующего излучения /

О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, А.А. Талипов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2012. - № 3. - С. 95-101.

110. Морозов, О.Г. Резонансные методы мониторинга технологических процессов отверждения полимеров в функционально адаптивных СВЧ-реакторов / О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, А.Р. Насыбуллин [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14 (35). -№ 1(2). - С. 568-572.

111. Kouprianov, Vladimir G. Characterization of stimulated Mandelstam-Brillouin scattering spectrum using a double-frequency probing radiation / Oleg G. Morozov; Gennady A. Morozov; Vladimir G. Kouprianov [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2013. - V. 8787. - P. 8787709-6.

112. Куприянов, В.Г. Маломодовое зондирование датчиков на основе волоконных решеток Брэгга / В.Г. Куприянов, О.Г. Морозов, А.А. Талипов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. - № 4. - С. 322-325.

113. Куприянов, В.Г. Методы и средства двухчастотного зондирования распределенных и квазираспределенных датчиков в волоконно-оптических системах охраны периметра / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, J1.M. Сарварова и др. // Труды XI МНТК «Физика и технические приложения волновых процессов». -Екатеринбург, УГУ. - 2011. - С. 241-243.

114. Куприянов, В.Г. Определение характеристик спектра усиления Ман-делынтама-Бриллюэна с помощью двухчастотного зондирующего излучения / О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, А.А. Талипов, В.Г. Куприянов // Труды VII МНТК «Авиакосмические технологии, современные материалы и оборудование. АКТО-2012». - Казань, КНИТУ-КАИ. - 2012. - С. 208-215.

115. Куприянов, В.Г. Исследование спектра вынужденного рассеяния Бриллюэна с помощью двухчастотного зондирования / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, А.А. Талипов и др. // Труды XIII МНТК «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций». - Уфа, УГАТУ. - 2012. - С. 300-302.

116. Кульчин, Ю. Н. Распределенные волоконно-оптические измерительные системы / Ю. Н. Кульчин. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 272 с.

117. Dyer, Shellee D. Key metrology considerations for fiber Bragg grating sensors / Shellee D. Dyer, Paul A. Williams, R. Joseph Espejo, Jonathan D. Kofler, and Shelley M. Etzel // Proceedings of SPIE. - 2004. - V. 5384. - P. 181.

118. Gong, J. M. Enhancement of wavelength detection accuracy in fiber Bragg grating sensors by using a spectrum correlation technique / J.M. Gong, C.C. Chan, W. Jin, J.M.K. MacAlpine, M. Zhang, Y.B. Liao // Optics Communications. -

2002. - V. 212. -1. 1-3. - P. 29-33.

119. Bodendorfer, Thomas. Comparison of different peak detection algorithms with regards to spectrometric fiber Bragg grating interrogation systems / Thomas Bodendorfer, Mathias S. Muller, Florian Hirth and Alexander W. Koch // International Symposium on Optomechatronic Technologies, 2009. - Istanbul, 2009. - P. 122-126. (ISOT-2009).

120. Jiang, Junfeng. Investigation of peak wavelength detection of fiber Bragg grating with sparse spectral data / Junfeng Jiang, Tiegen Liu, Kun Liu, Yimo Zhang // Optical Engineering. - 2012. - V. 51(3). P. 034403.

121. Mizutani, Y. Multi-functional measurement using a single FBG sensor / Y. Mizutani & R.M. Groves // Experimental Mechanics. - 2011. - V. 51. - P. 14891498.

122. Szustakowski, Mieczyslaw. Fiber optic sensors for perimeter security with intruder localization / Mieczyslaw Szustakowski and Marek Zyczkowski // Proc. of SPIE. - 2005. - V. 5954. P. 59540C.

123. Shu, Xuewen. Highly sensitive transverse load sensing with reversible sampled fiber Bragg gratings / Xuewen Shu, Karen Chisholm, Ian Felmeri, Kate Sugden, Andrew Gillooly, Lin Zhang, and Ian Bennion // Applied Physics Letters. -

2003. - V. 83. - P. 3003-3005.

124. Hao, Jianzhong. An armored-cable-based fiber Bragg grating sensor array for perimeter fence intrusion detection / Jianzhong Hao, Bo Dong, Paulose Varghese, Jiliang Phua, Siang Fook Foo // Proc. of SPIE. - 2011. - V. 8332. - P. 83320B.

125. Ngo, Nam Quoc. Design of an optical temporal integrator based on a phase-shifted fiber Bragg grating in transmission / Nam Quoc Ngo // Optics letters. -2007. - Vol. 32, №. 20 - P. 3020-3022.

126. Tai, H. Theory of fiber optical Bragg grating - revisited / H. Tai // Proceedings of the SPIE. -2004. - V. 5178.-P. 131-138.

127. Patent Application Pub. № 2010/0315232, United States. Fiber Bragg grating perimeter security system / Lamont, Jason Bentley, filed on 31.05.2010.

128. Patent Application Pub. № 2009/0269001, United States. Apparatus and method for detecting intrusion by using fiber Bragg grating sensor / Lee, Geumsuk Chungcheongnam-do, filed on 10.10.2006.

129. Oberson, P. Optical frequency domain reflectometry with a narrow line-width fiber laser / P. Oberson, B. Huttner, O. Guinnard, L. Guinnard, G. Ribordy, and N. Gisin // IEEE Photonics technology letters. - 2000. - V. 12, № 7. - P. 867-869.

130. Yiiksel, K. Optical-frequency domain reflectometry: roadmap for highresolution distributed measurements / K. Yiiksel, M. Wuilpart and P. Megret // Proceedings Symposium IEEE/LEOS Benelux Chapter, 2007. - Brussels, 2007. - P. 2301-2305.

131. Soller, B. J. High resolution optical frequency domain reflectometry for characterization of components and assemblies / B. J. Soller [et al.]. // Optics Express. - 2005. - V. 13. - P. 666-674.

132. Gifford, D. K. Millimeter resolution reflectometry over two kilometers / D. K. Gifford [et al.]. // Proceedings of the ECOC, 2007. - Paper 03.6.1-1569045406.

133. Wegmuller, M. Distributed beatlength measurement in single-mode fibers with OFDR / M. Wegmuller [et al.]. // J. of Lightw. Technol. - 2002. - V. 20. - P. 828-835.

134. Nakayama, J. Optical fiber locator by the step frequency method / J. Na-kayama [et al.]. // Applied Optics. - 1987. - V. 26. - P. 440-443.

135. Dolfi, D. W. 5-mm-resolution OFDR using a coded phase-reversal modulator / D. W. Dolfi [et al.]. // Optics Letters. - 1988. - V.13. P. 678-680.

136. MacDonald, R. I. Frequency domain optical reflectometer / R.I. MacDonald // Applied Optics. - 1981. - vol.20. - P. 1840-44.

137. Geng, J. Narrow linewidth fiber laser for 100-km optical frequency domain reflectometry / J. Geng [et al.]. // Photonics Technology Lett. - 2005. - Vol.17. -P. 1827-1829.

138. Sorin, W. V. Optical Reflectometry for component characterization / W. V. Sorin // Fiber optic test and measurements. - 1991. - P. 425-431.

139. Murayama, H. Distributed strain measurement with high spatial resolution using fiber bragg gratings and optical frequency domain reflectometry/ H. Murayama, H. Igawa, K. Kageyama, K. Ohta, I. Ohsawa, K. Uzawa, M. Kanai, T. Kasai and Yamaguchi. // Optical Fiber Sensors, 2006. - Cancun, Mexico, Oct., 2006. P. ThE40. - (OSA/OFS-2006).

140. Jiang, Qi. A fiber-optical intrusion alarm system based on quasi-distributed fiber bragg grating sensors / Qi Jiang, Yun-Jiang Rao, and De-Hong Zeng // 1st Asia-Pacific Optical Fiber Sensors Conference, 2008. - Chengdu, China, Nov. 2008. P. 1-5. - (APOS-2008).

141. Wu, Qi. Novel real-time acousto-ultrasonic sensors using two phase-shifted fiber Bragg gratings / Qi Wu and Yoji Okabe // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 2013. Published online before print 5 April 2013. - Режим доступа: http://jim.sagepub.com/content/ early/2013/03/25/1045389X13483028. -10.08.2013.

142. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические системы мониторинга хранения взрывчатых веществ / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, Д.Л. Айбатов и др. // Труды 17-ой Российской конференции по системам управления - Тула, ТАИИ. - 2010. - С. 139-140.

143. Куприянов, В.Г. Частотный мониторинг волоконно-оптических датчиков избирательного типа / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, Д.Л. Айбатов и др. // Труды 17-ой Российской конференции по системам управления - Тула, ТАИИ.-2010.-С. 141-143.

144. Куприянов, В.Г. Двухчастотный мониторинг оптического периметра / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, A.A. Хебень и др. // Труды XI МНТК «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций». - Уфа, УГАТУ. - 2010. -С. 343-345.

145. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические датчики в системах охраны периметра и мониторинга хранения взрывоопасных веществ / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, O.A. Степущенко // Материалы IV Российского семинара по волоконным лазерам - Ульяновск, УлГУ. - 2010. - С. 83-84.

146. Куприянов, В.Г. Распределенные системы экологического мониторинга на основе волоконно-оптических технологий / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, Г.А. Морозов и др. // Труды X МНТК «Физика и технические приложения волновых процессов». - Челябинск, ЧелГУ. - 2010. - С. 136-137.

147. Куприянов, В.Г. Охрана периметра склада с взрывоопасными материалами / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, Г.А. Морозов и др. // Труды II МНТК «Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы». - Курск, ЮЗГУ. - 2011. - С. 217-221.

148. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические технологии охраны периметра / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, Л.М. Сарварова и др. // Труды VI МНТК «Авиакосмические технологии, современные материалы и оборудование. АКТО-2011». - Казань, КНИТУ-КАИ. - 2011. - Т. 2. - С. 357-360.

149. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические технологии в распределенных системах экологического мониторинга / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, O.A. Степущенко и др. // Труды VI МНТК «Авиакосмические технологии, современные материалы и оборудование. АКТО-2011». - Казань, КНИТУ-КАИ. -2011.-Т. 2.-С. 361-365.

150. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические распределенные системы экологического мониторинга / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, O.A. Степущенко и др. // Труды XII МНТК «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций». - Казань, КНИТУ-КАИ. - 2011. - С. 338-339.

151. Куприянов, В.Г. Волоконно-оптические технологии в распределенных системах экологического мониторинга / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, O.A. Степущенко и др. // Сборник трудов III Международного экологического конгресса ЭЛПИТ-2011. - Тольятти, ТГУ. - 2011. - С. 156-162.

152. Куприянов, В.Г. Методы и средства двухчастотного зондирования распределенных и квазираспределенных датчиков в волоконно-оптических системах охраны периметра / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, JI.M. Сарварова и др. // Труды XI МНТК «Физика и технические приложения волновых процессов». - Екатеринбург, УГУ. - 2011. - С. 241-243.

153. Пат. US 5380995. Fiber optic grating sensor systems for sensing environmental effects / Udd E., Clark Т.Е. 1995. - 34 p.

154. Karalekas D. On the use of FBG sensors for measurement of curing strains in photocurable resins // Rapid Prototyping Journal, 2008, v. 14, № 2. P. 81 -86.

155. Пат. 2413259 Российская Федерация, МПК G02 В 6/124. Способ регистрации сигналов измерительных преобразователей на основе брэгговских решеток, записанных в едином волоконном световоде / Ю. Н. Кульчин, О. Б. Витрик, А. В. Дышлюк, А. М. Шалагин, С. А. Бабин, И. С. Шелемба, ИАПУ ДВО РАН, Россия. - № 2009127902, заявл. 20.07.2009; опубл. 27.02.2011. Бюл. № 6. - 12 с.

156. Антонец, И. В. Метод исключения для расчета распространения волн через среды со ступенчатыми неоднородностями. [Электронный журнал] / И. В. Антонец, J1. Н. Котов, В. Г. Шавров, В. И. Щеглов // Журнал радиоэлектроники. - 2013. - № 4. - С. 1-38. - Режим доступа: http://jre.cplire.rU/alt/aprl3/9/text.pdf. - 10.08.2013.

157. Mao, X.P. Stimulated Brillouin threshold dependence on fiber type and uniformity / X.P. Mao, R. W. Tkach, A. R. Chraplyvy // IEEE Photon. Technol. Lett. - 1992.-Vol. 4, № l.-P. 66-69.

158. Loayssa, A. Optical carrier Brillouin processing of microwave photonic signals / A. Loayssa, D. Benito, M. J. Garde // Opt. Lett. - 2000. - Vol. 25, № 17. -P. 1231.

159. Bernini, R. All frequency domain distributed fiber optic Brillouin sensing / R. Bernini, L. Crocco, A. Minardo, F. Soldovieri, L. Zeni // IEEE Sensors Journal -2003.-Vol. 3,№ l.-P. 36-43.

160. Oh, I. High-resolution microwave phonon spectroscopy of dispersion shifted fiber / I. Oh, S. Yegnanarayanan, B. Jalali // IEEE Photon. Technol. Lett. -2002. - Vol. 14, № 3. - P. 358-360.

161. Shibata, I. Identification of longitudinal acoustic modes guided in the core region of a single-mode optical fiber by Brillouin gain spectra measurements / N. Shibata, Y. Azuma, T. Horiguchi, M. Tateda // Opt. Lett. - 1988. - Vol. 13, № 7. - P. 595-597.

162. Nikles, M. Brillouin gain spectrum characterization in single-mode optical fibers / M. Nikles, L. Thevenaz, P. A. Robert // J. Lightwave Technol. - 1997. - Vol. 15, № 10.-P. 1842-1851.

163. Loayssa, A. Narrow-bandwidth technique for stimulated Brillouin scattering spectral characterization / A. Loayssa, D. Benito, M. J. Garde // Electron. Lett. -2001. - Vol. 37, № 6. - P. 367-368.