Патенты автора Нуреев Ильнур Ильдарович (RU)
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в области измерения различных физических величин, таких как деформация, температура, давление и т.д., с помощью волоконно-оптических датчиков, например, в системах контроля деформации изделий из композитных материалов, на объектах энергоснабжения, инженерных сооружениях и др. Заявленная система определения центральной длины волны волоконно-оптических датчиков содержит источник лазерного излучения, оптический разветвитель, оптический датчик, первый фотоприемник, второй фотоприемник. Источник лазерного излучения соединен с входом оптического разветвителя посредством волоконного световода, второй выход оптического разветвителя соединен с входом оптического датчика посредством волоконного световода, оптический ответвитель, циркулятор, оптический фильтр, N последовательно соединенных посредством волоконных световодов оптических разветвителей, N оптических датчиков, N последовательно соединенных посредством волоконных световодов оптических объединителей, где N - натуральное число и N≥1. Причем первый выход каждого предыдущего из N оптических разветвителей соединен с входом каждого последующего соответствующего из N оптических разветвителей, второй выход каждого введенного из N оптических разветвителей соединен с входом соответствующего из N оптических датчиков посредством волоконного световода, выход каждого из N оптических датчиков соединен со вторым входом соответствующего из N оптических объединителей посредством волоконного световода. Первый вход каждого предыдущего из N оптических объединителей соединен с выходом каждого последующего соответствующего из N оптических объединителей, выход первого из N оптического объединителя соединен с входом оптического ответвителя посредством волоконного световода, первый выход оптического ответвителя соединен с входом первого фотоприемника посредством волоконного световода, второй выход оптического ответвителя соединен с входом циркулятора посредством волоконного световода, первый выход циркулятора соединен с оптическим фильтром посредством волоконного световода, второй выход циркулятора соединен с входом второго фотоприемника посредством волоконного световода, а выходы первого и второго фотоприемников соединены с первым и вторым входами контроллера определения центральной длины волны оптических датчиков соответственно посредством электрических проводов. Источник лазерного излучения выполнен широкополосным, а каждый оптический датчик выполнен на основе волоконной решетки Брэгга с двумя фазовыми сдвигами. Дополнительно в систему введены второй циркулятор, второй оптический фильтр, имеющий отличную от первого оптического фильтра зависимость положения центральной длины волны от температуры и расположенный в непосредственной близости от первого оптического фильтра, третий фотоприемник. Причем третий выход оптического ответвителя соединен с входом второго циркулятора посредством волоконного световода, первый выход второго циркулятора соединен со вторым оптическим фильтром посредством волоконного световода, второй выход второго циркулятора соединен с входом третьего фотоприемника посредством волоконного световода, выход третьего фотоприемника соединен с третьим входом контроллера определения центральной длины волны оптических датчиков посредством электрических проводов. Технический результат - упрощение реализации волоконно-оптической измерительной системы с одновременным увеличением диапазона рабочих температур системы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к криптографической технике, а именно к системам квантовой рассылки криптографического ключа. Технический результат заключается в повышении защиты квантового криптографического ключа, за счет нескольких режимов работы устройства, а именно режим активного детектирования состояния фотонов и режим пассивного детектирования состояния фотонов. Предложено устройство квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием. Устройство содержит соединенные между собой волоконно-оптической линией связи передающее устройство и приемное устройство. Передающее устройство содержит источник монохроматического излучения, выход которого оптически сопряжен с входом электрооптического амплитудного модулятора передающего устройства, управляющий вход электрооптического амплитудного модулятора передающего устройства соединен с выходом устройства сдвига фазы передающего устройства. Приемное устройство также содержит спектральный фильтр, первый выход которого оптически сопряжен с входом приемника классического излучения, выход приемника классического излучения является первым выходом устройства квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием. 20 ил.
Изобретение относится к системам квантовой рассылки криптографического ключа. Технический результат заключается в уменьшении коэффициента квантовых ошибок, за счет полностью пассивной фильтрации данных на приемном устройстве. Устройство квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием содержит соединенные между собой волоконно-оптической линией связи передающее устройство и приемное устройство. Передающее устройство включает в себя источник монохроматического излучения, электрооптический амплитудный модулятор передающего устройства, электрооптический фазовый модулятор передающего устройства, аттенюатор, устройство сдвига фазы передающего устройства, генератор радиочастотного сигнала передающего устройства, преобразователь радиочастотного сигнала передающего устройства. Приемное устройство включает в себя спектральный фильтр, приемник классического излучения, первый приемник одиночных фотонов, цель достигается тем, что в передающее устройство дополнительно введено устройство подстройки фазы передающего устройства, при этом в приемном устройстве спектральный фильтр является многоканальным и имеет пять выходов, также в приемное устройство дополнительно введены второй приемник одиночных фотонов, третий приемник одиночных фотонов, четвертый приемник одиночных фотонов. 12 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области спектроскопии, и может быть использовано для анализа данных принимаемого спектра оптических сигналов с прибора с зарядовой связью. Технический результат заключается в повышении точности корректировки нелинейных искажений спектра, получаемого на анализаторе спектра. Способ формирования сигнала изображения с помощью матричных приборов с зарядовой связью заключается в проецировании изображения на светочувствительную поверхность прибора с зарядовой связью, накоплении зарядовых пакетов, производится расчет дискретно заданного времени накопления сигнала tj в диапазоне от t0 до максимально допустимого время накопления сигнала tN и измерение амплитуды составляющих спектра принятого широкополосного сигнала изображения для всех значений tj, на основе которых производится вычисление коэффициента линейной зависимости нарастания амплитуды выходного тока точки спектра в i-м оптическом элементе матричного прибора с зарядовой связью от времени накопления сигнала Ki и вычисление коэффициентов линейной зависимости углового коэффициента нарастания амплитуды выходного тока точки спектра с увеличением времени накопления сигнала α и β для пересчета и корректировки амплитуды выходного тока в каждой из точек спектра проецируемого изображения. 2 ил.
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ, ФАЗЫ, НАЧАЛЬНОЙ ФАЗЫ И АМПЛИТУДЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА // 2738602
Способ относится к измерительной технике и может быть использован для одновременного измерения частоты, фазы, начальной фазы и амплитуды непрерывного гармонического сигнала по набору исходных данных, заданных большим набором дискретных отсчетов. Технический результат заключается в повышении точности одновременного измерения частоты, фазы, начальной фазы и амплитуды гармонического сигнала, при наличии погрешностей в измерении амплитуды в используемых отсчетах. Заявленный способ содержит дискретизацию аналогового сигнала, представление его фрагмента тройкой цифровых кодов S1, S2, S3, сформированных в моменты времени t1, t2, t3, отличается тем, что представление сигнала формируют большим набором цифровых кодов Si, сформированных в соответствующие моменты времени ti, где i - от 4 до N, где N - много больше четырех, представляет собой ряд натуральных чисел, ограниченный сформированным набором отсчетов цифровых кодов, с равным интервалом дискретизации отсчетов цифровых кодов Δt, используемых для одновременного определения частоты сигнала, начальной фазы сигнала, фазы сигнала, амплитуды сигнала. 2 ил.
Волоконно-оптическое устройство относится к технике оптико-электронных измерений, в частности к устройствам для измерения мгновенных частот СВЧ-сигналов с помощью оптических фильтров. Изобретение обеспечивает возможность измерения частот одновременно нескольких СВЧ-сигналов. Волоконно-оптическое устройство измерения мгновенных частот множества СВЧ-сигналов содержит источник узкополосного оптического сигнала, первый модулятор Маха-Цендера, где радиочастотный вход первого модулятора Маха-Цендера является входом волоконно-оптической системы измерения мгновенных частот множества СВЧ-сигналов, оптический циркулятор, оптический фильтр, первый фотоприемник, второй фотоприемник, а также контроллер определения частот СВЧ-сигналов. Второй порт оптического циркулятора через оптический фильтр посредством волоконных световодов через первый фотоприемник подключен к первому входу контроллера определения частот СВЧ-сигналов, а третий порт оптического циркулятора посредством волоконного световода через второй фотоприемник подключен ко второму входу контроллера определения частот СВЧ-сигналов. Также в систему введены генератор СВЧ-сигнала, второй модулятор Маха-Цендера, где оптический вход второго модулятора Маха-Цендера соединен с источником узкополосного оптического сигнала посредством волоконного световода, радиочастотный вход второго модулятора Маха-Цендера соединен с генератором СВЧ-сигнала, а выход второго модулятора Маха-Цендера посредством волоконного световода соединен с оптическим входом первого модулятора Маха-Цендера, выход которого в свою очередь посредством волоконного световода соединен с первым портом оптического циркулятора. Контроллер определения частот СВЧ-сигналов имеет выход, который является выходом волоконно-оптической системы измерения мгновенных частот множества СВЧ-сигналов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ // 2715347
Изобретение относится к технике оптикоэлектронных измерений, в частности к способам и устройствам для измерения напряжения параметров переменных электрических полей. Волоконно-оптический измеритель напряжения содержит источник лазерного излучения, устройство оптической развязки, первый выход которого соединен с волоконно-оптическим световодом, а второй – с входом фотоприемника, первый чувствительный элемент на основе волоконной брэгговской решетки, установленный в измерительной камере так, чтобы находиться под действием ненулевой составляющей напряжения измеряемого электрического поля, и микропроцессорный блок управления и измерения напряжения, вход которого подключен к выходу фотоприемника, первый выход – к входу управления температурой лазера, второй выход – к входу управления длиной волны излучения лазера. Также в волоконно-оптический датчик измерения дополнительно введены второй чувствительный элемент на основе волоконной брэгговской решетки, установленный в измерительной камере так, чтобы находиться под воздействием нулевой составляющей напряжения измеряемого электрического поля, волоконно-оптический коммутатор, периодически соединяющий первый и второй чувствительные элементы с волоконно-оптическим световодом, и формирователь двухчастотного зондирующего излучения, установленный между лазером и входом устройства оптической развязки. Технический результат – создание волоконно-оптического измерителя напряжения с высокой точностью измерения напряжения переменного электрического поля. 3 ил.
Изобретение относится к области систем квантовой рассылки криптографического ключа. Техническим результатом является повышение достоверности рассылки криптографического ключа по квантовому каналу. Устройство квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием содержит соединенные между собой волоконно-оптической линией связи передающее устройство и приемное устройство; а также блок синхронизации; при этом передающее устройство включает в себя источник монохроматического излучения, электрооптический фазовый модулятор передающего устройства, аттенюатор, устройство сдвига фазы передающего устройства, генератор радиочастотного сигнала передающего устройства; при этом приемное устройство включает в себя электрооптический фазовый модулятор приемного устройства, оптический циркулятор, спектральный фильтр, приемник одиночных фотонов, приемник классического излучения, устройство сдвига фазы приемного устройства, генератор радиочастотного сигнала приемного устройства, причем в передающее устройство дополнительно введены электрооптический амплитудный модулятор передающего устройства и преобразователь радиочастотного сигнала передающего устройства; в приемное устройство также дополнительно введены электрооптический амплитудный модулятор приемного устройства, преобразователь радиочастотного сигнала приемного устройства. 9 ил.
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ТЕРМОМЕТР // 2673507
Изобретение относится к области измерения температуры в зонах с сильными электромагнитными помехами, в зонах повышенной взрыво-пожароопасности, при измерениях под высоким напряжением и в других условиях, где недопустимо применение стандартных электронных средств контроля температурного состояния, а именно к системам для мониторинга температурного состояния в медицине, на объектах энергоснабжения, инженерных сооружениях. Заявленный волоконно-оптический термометр содержит оптический ответвитель, циркулятор, оптический фильтр, N-1 последовательно соединенных посредством волоконных световодов оптических разветвителей, N-1 оптических датчиков, N последовательно соединенных посредством волоконных световодов оптических объединителей, где N - натуральное число и N≥1. Первый выход каждого предыдущего из N оптического разветвителя соединен с входом каждого последующего соответствующего из N оптического разветвителя, второй выход каждого введенного из N-1 оптического разветвителя соединен с входом соответствующего из N-1 оптического датчика посредством волоконного световода. Выход каждого из N оптического датчика соединен со вторым входом соответствующего из N оптического объединителя посредством волоконного световода, причем первый вход каждого предыдущего из N оптического объединителя соединен с выходом каждого последующего соответствующего из N оптического объединителя. Выход первого из N оптического объединителя соединен с входом оптического ответвителя посредством волоконного световода. Первый выход оптического ответвителя соединен с входом первого фотоприемника посредством волоконного световода, а второй выход оптического ответвителя соединен с входом циркулятора посредством волоконного световода. Первый выход циркулятора соединен с оптическим фильтром посредством волоконного световода, второй выход циркулятора соединен с входом второго фотоприемника посредством волоконного световода, а выходы первого и второго фотоприемника соединены с первым и вторым входами контроллера определения температуры соответственно посредством электрических проводов. Источник лазерного излучения выполнен широкополосным, а каждый оптический датчик выполнен на основе волоконной решетки Брэгга с двумя фазовыми сдвигами. Технический результат - упрощение схемы волоконно-оптического термометра. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ТЕРМОМЕТР // 2667344
Изобретение относится к области измерения температуры в зонах с сильными электромагнитными помехами, в зонах повышенной взрыво- и пожароопасности, при измерениях под высоким напряжением и в других условиях, где недопустимо применение стандартных электронных средств контроля температурного состояния, а именно к системам для мониторинга температурного состояния в медицине, на объектах энергоснабжения, инженерных сооружениях. Волоконно-оптический термометр содержит оптический разветвитель, вход и выходы которого соответственно соединены волоконными световодами с третьим выходом светораспределительной системы и с каждым волоконно-оптическим датчиком, а в каждом волоконно-оптическом датчике перед записанной на торце волоконного световода первой волоконной решеткой Брэгга записана вторая волоконная решетка Брэгга по меньшей мере с двумя фазовыми сдвигами. В волоконно-оптическом термометре в каждом волоконно-оптическом датчике первая волоконная решетка Брэгга может быть записана либо как продолжение второй волоконной решетки Брэгга, тогда конструкция датчика имеет вид щупа, либо на расстоянии от второй волоконной решетки Брэгга, позволяющем свернуть петлю и уложить первую волоконную решетку Брэгга в непосредственном контакте со второй, закрепив их на наконечнике произвольной плоской или объемной формы, тогда конструкция датчика имеет кольцевой вид. Технический результат - повышение чувствительности измерений. 4 з.п. ф-лы. 5 ил.
Группа изобретений относится к области оптических измерений одновременно нескольких параметров изделий, в частности к устройствам для измерения величины износа и температуры изделий при трении. Устройство для измерения величины износа и температуры изделия при трении по его первому варианту и второму вариантам содержат, как минимум, два последовательно сформированных внутриволоконных оптических датчика величины износа и температуры изделия при трении на основе брэгговских решеток с участком измерительного волоконно-оптического световода между ними, не занятым брэгговской решеткой, равным по длине, как минимум, одному ее периоду. Кроме того, устройство содержит, например, как минимум, два последовательно расположенных внутриволоконных оптических датчика величины износа и температуры изделия при трении, выполненных на основе брэгговской решетки с фазовым π-сдвигом; интерферометра Фабри-Перо, построенного с использованием брэгговских решеток; брэгговских решеток, настроенных на одну рабочую длину волны; брэгговских решеток, настроенных на разные рабочие длины волн. Устройство для измерения величины износа и температуры изделия при трении по его второму варианту в отличие от его первого варианта содержит дополнительно введенный разветвитель, установленный за циркулятором в разрыв измерительного волоконно-оптического световода. К первому выходу разветвителя последовательно подключены первый отрезок и второй конец измерительного волоконно-оптического световода, а ко второму выходу разветвителя - второй отрезок измерительного волоконно-оптического световода, предназначенные для размещения в изделии, при этом на втором конце измерительного волоконно-оптического световода, предназначенного для размещения в изделии, сформирован, как минимум, один внутриволоконный оптический датчик величины износа и температуры изделия при трении на основе брэгговской решетки. Технический результат – повышение диапазона непрерывного измерения величины износа без существенного усложнения устройства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
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.
Устройство относится к технике оптических измерений, в частности к устройствам для измерения параметров физических полей (температура, давление, натяжение и т.д.) с помощью оптических датчиков. В заявленном устройстве для измерения параметров физических полей последовательно соединены источник четырехчастотного сигнала, первый волоконно-оптический кабель, оптический датчик, второй волоконно-оптический кабель; а также первый фотоприемник, первый амплитудный детектор, второй амплитудный детектор, контроллер определения параметра физического поля. При этом первый амплитудный детектор подключен к первому входу контроллера определения параметра физического поля, а второй амплитудный детектор подключен к его второму входу. При этом в устройство введены оптический разветвитель сигнала, два оптических избирательных фильтра, второй фотоприемник, два полосовых фильтра, при этом выход второго волоконно-оптического кабеля подключен к оптическому разветвителю сигнала, а первый выход оптического разветвителя сигнала через последовательно соединенные первый оптический избирательный фильтр, первый фотоприемник, первый полосовой фильтр подключен к первому амплитудному детектору, а второй выход оптического разветвителя сигнала через последовательно соединенные второй оптический избирательный фильтр, второй фотоприемник, второй полосовой фильтр подключен ко второму амплитудному детектору. Технический результат - повышение точности измерений и упрощение конструкции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Техническое решение относится к устройствам для измерения величины износа и температуры изделий при трении. Устройство для измерения величины износа и температуры изделия при трении содержит последовательно соединенные источник лазерного излучения, светоделитель и как минимум один измерительный волоконно-оптический световод, второй конец которого размещен в изделии на глубине Н, равной или меньшей расстояния R до трущейся поверхности. А также последовательно соединенные один передающий волоконно-оптический световод, детектор и контроллер определения величины износа и температуры изделия при трении. Причем первый конец передающего волоконно-оптического световода соединен со вторым выходом светоделителя. Кроме того, на отрезке длиной L измерительного волоконно-оптического световода в области его второго конца сформирован внутриволоконный оптический датчик величины износа и температуры изделия при трении. Причем источник лазерного излучения выполнен как источник непрерывного лазерного излучения, а светоделитель - как оптический циркулятор. Технический результат - повышение диапазона непрерывного измерения величины износа, приходящегося на одно волокно, повышение точности измерений величины износа и температуры, упрощение конструкции устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
