Патенты автора Касимова Диляра Ильинична (RU)
Изобретение относится к области оптических измерений, в частности к способам и устройствам для определения центральной частоты симметричной оптической структуры. При реализации способов определения центральной частоты симметричной оптической структуры генерируют одночастотное зондирующее излучение, преобразуют его в двухчастотное, подают его на вход и принимают с выхода симметричной оптической структуры. Далее перестраивают частоту зондирующего излучения в диапазоне измерений, лежащую в области полосы пропускания симметричной оптической структуры, регистрируют изменения его параметров, по которым вычисляют центральную частоту симметричной оптической структуры. При этом при реализации способа по первому варианту разностную частоту выбирают не превышающей полуширины склонов симметричной оптической структуры. В ходе перестройки частоты одночастотного оптического излучения запоминают первое значение коэффициента модуляции огибающей биений между составляющими двухчастотного зондирующего излучения m=m1 и фиксируют соответствующее ему значение средней частоты двухчастотного зондирующего излучения fCP = fCP1. Далее в ходе перестройки частоты одночастотного оптического излучения запоминают второе значение коэффициента модуляции огибающей биений между составляющими двухчастотного зондирующего излучения m=m2=m1 и фиксируют соответствующее ему значение средней частоты двухчастотного зондирующего излучения fCP = fCP2. После чего вычисляют центральную частоту симметричной оптической структуры по формуле fЦ = (fCP1 + fCP2)/2. При реализации способа по второму варианту в ходе перестройки частоты одночастотного оптического излучения регистрируют данные двух соседних измерений, в первом из которых коэффициент модуляции огибающей биений между составляющими двухчастотного зондирующего излучения m=m3<1, а во втором m=m4=1, и запоминают значение средней частоты двухчастотного зондирующего излучения fCP = fCP4 для второго из них. Далее в ходе перестройки регистрируют данные двух других соседних измерений, в первом из которых коэффициент модуляции огибающей биений между составляющими двухчастотного зондирующего излучения m=m5=1, а во втором m=m6<1, и запоминают значение средней частоты двухчастотного зондирующего излучения fCP = fCP5 для первого из них, по которым вычисляют центральную частоту симметричной оптической структуры как fЦ = (fCP4 + fCP5)/2. Устройство для определения центральной частоты симметричной оптической структуры состоит из последовательно соединенных перестраиваемого по частоте источника одночастотного оптического излучения, преобразователя одночастотного оптического излучения в двухчастотное, циркулятора, первого волоконно-оптического кабеля, один конец которого соединен с первым выходом циркулятора, а второй конец - с входом симметричной оптической структуры, второго волоконно-оптического кабеля, один конец которого соединен с выходом симметричной оптической структуры, а второй конец - со вторым входом циркулятора, детектора, перестраиваемого фильтра разностной частоты, а также контроллера управления и измерения центральной частоты симметричных оптических структур. Причем перестраиваемый по частоте источник одночастотного оптического излучения, преобразователь одночастотного оптического излучения в двухчастотное, перестраиваемый фильтр разностной частоты и контроллер управления и измерения центральной частоты имеют входы/выходы управления, объединенные в шину управления. Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения центральной частоты как узкополосной, так и широкополосной симметричной оптической структуры. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.
Техническое решение относится к технике резонансных радиотехнических измерений для вычисления и мониторинга комплексной диэлектрической проницаемости материалов. Сущность: способ для измерения характеристик резонансных структур заключается в том, что генерируют одночастотное зондирующее колебание, преобразуют его в многочастотное, подают его на вход и принимают с выхода резонансной структуры, перестраивают частоту зондирующего колебания в диапазоне измерений, соответствующем полосе частот резонансной структуры, регистрируют изменения его параметров, по которым определяют резонансную частоту fp, амплитуду Up и добротность Q резонансной структуры. Отличительной особенностью данного способа является то, что зондирующее колебание на входе резонансной структуры формируют как два двухчастотных колебания с двумя парами составляющих равной или попарно равной амплитуды соответственно на частотах f11, f12 и f21, f22 с одинаковой средней частотой fC=(f11+f12)/2=(f21+f22)/2 и разными разностными частотами ΔfP1=f11-f12 и ΔfP2=f21-f22, меньших или одна из которых равна полосе пропускания резонансной структуры, перестраивают среднюю частоту fC, причем в ходе перестройки разностные частоты ΔfP1 и ΔfP2 оставляют неизменными, регистрируют изменение средней частоты зондирующего колебания fC и параллельно измеряют коэффициент модуляции m1 и m2 огибающих сигнала биений между составляющими 1-го и 2-го двухчастотных колебаний на выходе резонансной структуры. По достижении коэффициентом модуляции значения m1=m2=1 измеряют резонансную частоту fP как равную значению средней частоты fC в данный момент времени и измеряют соответствующие ему амплитуды огибающих сигнала биений между составляющими 1-го и 2-го двухчастотных колебаний U1 и U2 на выходе резонансной структуры, далее вычисляют резонансную амплитуду UP резонансной структуры по выражению
U
p
=
(
χ
2
U
1
2
−
U
2
2
)
/
(
χ
2
−
1
)
, где χ=U2ΔfP2/U1ΔfP1, и добротность Q резонансной структуры -
Q
=
f
p
Δ
f
P
i
(
U
p
/
U
i
)
2
−
1
, где i равно 1 или 2. В устройство для измерения характеристик резонансных структур, содержащее последовательно соединенные перестраиваемый по частоте генератор, преобразователь одночастотного колебания в многочастотное, коммутатор и детектор, а также контроллер управления и измерения характеристик резонансных структур, последовательно соединенные с коммутатором первую линию передачи, резонансную структуру и вторую линию передачи, где второй выход коммутатора подключен к входу первой линии передачи, а второй вход коммутатора подключен к выходу второй линии передачи, дополнительно введены перестраиваемые избирательные фильтры соответственно первой и второй разностных частот, подключенные входами параллельно к выходу детектора, выходами соответственно к первому и второму входам контроллера управления и измерения характеристик резонансных структур, а перестраиваемый по частоте генератор, преобразователь одночастотного колебания в многочастотное, коммутатор, контроллер управления и измерения характеристик резонансных структур и перестраиваемые избирательные фильтры соответственно первой и второй разностных частот имеют входы/выходы управления, объединенные в шину управления. Технический результат: повышение чувствительности и точности измерений. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 2 прил.
