Патенты автора Курбатов Роман Александрович (RU)
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других датчиков физических величин на основе одномодовых волоконных световодов. Чувствительная катушка содержит несущий каркас, содержащий внутреннее осевое отверстие, две боковые стенки и располагающуюся между ними среднюю стенку для осуществления намотки рабочего волокна, состоящего из кварцевой нити со световедущей жилой и защитно-упрочняющего покрытия, по «шахматной» схеме, заключающейся в намотке попеременно с двух технологических катушек в каждую из двух секций, образованных средней стенкой и боковыми стенками несущего каркаса по два слоя рабочего волокна, с пропиткой витков рабочего волокна теплопроводным компаундом с малым модулем Юнга и низкой адгезией к защитно-упрочняющему покрытию рабочего волокна. Несущий каркас катушки выполнен из материала с большим коэффициентом температуропроводности. Производится окончание намотки рабочего волокна в каждую из двух секций намотки катушки, имеющих каждая геометрический размер, в радиальном направлении превышающий геометрический размер в осевом направлении не менее чем в два раза, по одному слою рабочего волокна. Один из концов рабочего волокна катушки имеет изгиб волокна для того, чтобы его направление совпадало с направлением намотки второго конца рабочего волокна катушки, при этом концы волокон для вывода из катушки соединены в единый жгут. Технический результат: повышение стабильности нулевого сигнала волоконно-оптического гироскопа при воздействии внешних дестабилизирующих факторов на рабочее волокно чувствительной катушки, таких как изменения температуры окружающей среды, вибраций и акустического шума. 12 з.п. ф-лы, 17 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов (ВОГ). Кольцевой интерферометр волоконно-оптического гироскопа, оптическая схема которого позволяет уменьшить потери оптического излучения в нем за счет циркулятора, который выполняет функции как оптического изолятора эрбиевого волоконного источника излучения, так и делителя оптических лучей. При вращении кольцевого интерферометра возникает разность фаз, которая выражается следующим образом: где R - радиус чувствительной катушки кольцевого интерферометра; L - длина световода катушки; λ - средневзвешенная длина волны излучения ЭВСИ; с - скорость света в вакууме; Ω - угловая скорость вращения гироскопа, а на фотоприемнике мощность оптического излучения можно представить в виде: где Р0 - мощность интерферирующих на фотоприемнике лучей. Технический результат – снижение энергопотребления ВОГ. 2 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики, в частности к устройствам стабилизации тока фотоприемника и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других датчиков физических величин на основе одномодовых волоконных световодов. Технический результат заключается в повышении точности волоконно-оптического гироскопа при воздействии внешних дестабилизирующих факторов за счет стабилизации постоянной составляющей оптического сигнала на фотоприемнике. Технический результат достигается за счет того, что в электронный блок обработки информации волоконно-оптического гироскопа вводят дополнительный контур обратной связи, с полосой пропускания не менее 4 кГц, который включает в свой состав дифференциальный усилитель, преобразователь ток-напряжение, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, источник стабилизированного опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом дифференциального усилителя, и регулятор, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход соединен с блоком электрического питания источника оптического излучения. 4 ил.
МАЛОГАБАРИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕКТОРА УГЛОВОЙ СКОРОСТИ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА // 2676944
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании гироскопических измерителей вектора угловой скорости (ГИВУС) на основе волоконно-оптических гироскопов (ВОГ). ГИВУС на основе ВОГ используют три ВОГ, которые измеряют проекции вектора угловой скорости. ВОГи в каждом канале используют цифровую обработку информации с фотоприемника, что позволяет получить линейную выходную характеристику ГИВУС и высокую стабильность его масштабного коэффициента. Улучшение ГМХ ГИВУС достигается за счет сокращения количества оптических компонентов в оптической схеме ГИВУС, а также за-счет использования только одного канала электронной цифровой обработки информации. В канале обработки информации, поступающей с фотоприемника, используется частотное разделение сигналов, несущих информацию о проекциях вектора угловой скорости. Технический результат – улучшение габаритно-массовых характеристик (ГМХ) ГИВУС. 8 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и касается способа повышения стабильности масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа. Гироскоп включает в себя интегрально-оптический фазовый модулятор, фотоприемник, усилитель тока фотоприемника, аналого-цифровые преобразователи, программируемую логическую интегральную схему и операционный усилитель. Для линеаризации выходной характеристики, обеспечения стабильности масштабного коэффициента и компенсации постоянной составляющей сигнала на выходе усилителя тока фотоприемника организованы три контура обратной связи на основе трех демодуляторов. Для устранения ложного сигнала рассогласования используют четвертый контур обратной связи на основе четвертого демодулятора и первого дополнительного низкоэффективного фазового модулятора, на который подают напряжение специальной формы для компенсации искажений разности фаз оптических лучей вспомогательной фазовой модуляции, вносимой основным фазовым модулятором. При этом с помощью регулятора изменяют амплитуду напряжения специальной формы на электродах первого дополнительного модулятора с целью обнуления сигнала на выходе четвертого демодулятора. Технический результат заключается в повышении стабильности масштабного коэффициента гироскопа. 1 з.п. ф-лы, 18 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики. Способ повышения точности волоконно-оптического гироскопа, содержащего источник оптического излучения, делитель оптического луча, интегрально-оптическую схему, чувствительную катушку, фотоприемник, дифференциальный усилитель тока, фильтр для компенсации постоянной составляющей тока, АЦП, цифровой блок, ЦАП и операционный усилитель напряжения, заключается в том, что в цифровом блоке сформирован генератор кода напряжения вспомогательной фазовой модуляции и организованы первый контур и второй контур обратной связи, включающие в свой состав демодулятор сигнала вращения, первый регулятор и генератор ступенчатого пилообразного напряжения, второй демодулятор сигнала рассогласования, второй регулятор, изменяющий опорный ток ЦАП. В алгоритме обработки информации цифрового блока используют третий контур обратной связи на основе третьего демодулятора. В состав третьего контура обратной связи входит ячейка регулируемого кода, подающегося на вход второго ЦАП. Напряжение с выхода ЦАП подают на второй вход дифференциального усилителя, изменяя код ячейки с помощью регулятора с целью обнуления кода на выходе третьего демодулятора. Технический результат заключается в повышении точности волоконно-оптического гироскопа при воздействии вибрации. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики, в частности к волоконно-оптическим гироскопам. Предложен способ повышения точности компенсации паразитных эффектов в интегрально-оптических фазовых модуляторах волоконно-оптического гироскопа, состоящего из источника оптического излучения, делителя оптических лучей и интегрально-оптической схемы, включающей интегрально-оптический фазовый модулятор, чувствительную волоконную катушку, фотоприемник и блок сервисной электроники, содержащий генератор напряжения вспомогательной фазовой модуляции лучей интерферометра и генератор ступенчатого напряжения. Точность повышается за счет того, что в алгоритм обработки информации, содержащий первый контур обратной связи, обеспечивающий линейность выходной характеристики гироскопа при подаче на фазовый модулятор ступенчатого пилообразного напряжения, и второй контур обратной связи, обеспечивающий стабильность масштабного коэффициента гироскопа, дополнительно включают третий и четвертый контуры обратной связи на основе двух дополнительных фазовых модуляторов. Дополнительные контуры обратной связи обеспечивают компенсацию искажений разности фаз между оптическими лучами, вносимых основными фазовыми модуляторами. Техническим результатом изобретения является повышение точности волоконно-оптического гироскопа. 5 з.п. ф-лы, 16 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других интерферометрических датчиков физических величин с использованием одномодовых световодов. Радиационно-стойкий одномодовый волоконный световод с большим линейным двулучепреломлением для волоконно-оптического гироскопа содержит световедущую жилу и отражающую оболочку, состоящие из легированного кварцевого стекла, внешнюю защитную оболочку, состоящую из чистого кварцевого стекла, две нагружающие зоны с пониженным по отношению к кварцевому стеклу защитной оболочки показателем преломления и защитно-упрочняющее покрытие. При этом отражающую оболочку световода формируют из кварцевого стекла с пониженным показателем преломления относительно показателя преломления кварцевого стекла защитной оболочки, равного показателю преломления нагружающих зон с точностью ±2×10-3, при этом обеспечивают 1,3≤τ/ρ≤4,6, где τ - радиус отражающей оболочки, а ρ - радиус световедущей жилы. Технический результат - повышение точности волоконно-оптического гироскопа. 6 ил., 8 табл.
Волоконно-оптический гироскоп с большим динамическим диапазоном измерения угловых скоростей // 2620933
Изобретение относится к области волоконной оптики, в частности к волоконно-оптическим гироскопам. Волоконно-оптический гироскоп представляет собой волоконный кольцевой интерферометр, состоящий из чувствительной катушки и электронного блока обработки информации, образованного блоком аналоговой и блоком цифровой электроники. Блок цифровой электроники включает аналогово-цифровой преобразователь, программируемую логическую интегральную схему и цифроаналоговый преобразователь, а также первый и второй контуры обратной связи. Причем в цифровом блоке реализован алгоритм вспомогательной фазовой модуляции между оптическими лучами кольцевого интерферометра, а контуры обратной связи обеспечивают линейность выходной характеристики. Вспомогательная фазовая модуляция осуществляется путем изменения кодов напряжения вспомогательной модуляции в цифровом блоке. При этом используют ступенчатое пилообразное напряжение для компенсации разности фаз Саньяка с фазовой амплитудой 2π радиан. Техническим результатом изобретения является расширение динамического диапазона измерения угловых скоростей волоконно-оптического гироскопа. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Способ обеспечивает повышении точности волоконно-оптического гироскопа, содержащего два контура обратной связи. Повышение точности волоконно-оптического гироскопа достигается за счет компенсации третьим контуром обратной связи паразитного сигнала рассогласования, который возникает из-за низкочастотного процесса в фазовых модуляторах интегрально-оптической схемы (ИОС) и приводит к нестабильности нулевого сигнала, а также за счет повышения стабильности масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа из-за более точной установки амплитуды ступенчатого пилообразного напряжения, компенсирующего при его подаче на фазовые модуляторы ИОС разность фаз Саньяка. 1 з.п. ф-лы, 14 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании измерителей вектора угловой скорости на основе волоконно-оптических гироскопов с использованием одномодовых световодов. Оптическая схема содержит два делителя оптической мощности 2×2 (делитель имеет два входа и два выхода), один делитель 1×2 (делитель имеет один вход и два выхода), три циркулятора оптического излучения (циркулятор имеет два входа и один выход) и три фотоприемника. Дополнительно введен второй источник оптического излучения. Технический результат - повышение надежности измерителей вектора угловой скорости. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к области волоконно-оптических гироскопов. Согласно способу производят модуляцию с амплитудой 0, ±π радиан и формирование начального фазового сдвига между лучами волоконного кольцевого интерферометра (ВКИ), равного ±π/2 радиан, с помощью ступенчатого пилообразного напряжения (СПН) треугольной формы. При изменении разности фаз Саньяка путем изменения частоты СПН и смены полярности подключения электродов фазового модулятора волоконного кольцевого интерферометра разность фаз его лучей принимает следующий дискретный ряд значений: Фс+Ψспн=±2(n+1)/2×π радиан, где n=0, 1, 2, …, Фс - разность фаз Саньяка, а Ψспн - разность фаз лучей ВКИ за счет подачи на фазовый модулятор СПН треугольной формы. Технический результат - расширение диапазона измерения угловых скоростей волоконно-оптического гироскопа с закрытыми контурами обратной связи. 7 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов. Способ предназначен для расширения диапазона измерения угловых скоростей волоконно-оптического гироскопа с открытым контуром, содержащего волоконный кольцевой интерферометр и электронный блок обработки информации, который содержит синхронный детектор для выделения амплитуды сигнала вращения и электронное устройство деления накопленной информации на выходе синхронного детектора на постоянную составляющую сигнала на входе синхронного детектора, а также контур обратной связи по обнулению сигнала рассогласования и содержащего генератор напряжения вспомогательной фазовой модуляции. При этом для измерения угловых скоростей при изменении разности фаз Саньяка в диапазонах ±[(0÷π/4)] радиан; ±[(3π/4+2πn)÷(5π/4+2πn)] радиан; ±[(7π/4+2πn)÷(9π/4+2πn)] радиан, где n=0, 1, 2…, используют модуляцию разности фаз лучей кольцевого интерферометра в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с амплитудами ±π/2 радиан и ±3π/2 радиан, а для измерения угловых скоростей при изменении разности фаз Саньяка в диапазонах ±[(π/4+2πn)÷(3π/4+2πn)] радиан; ±[(5π/4+2πn)+(7π/4+2πn)] радиан; используют модуляцию разности фаз лучей кольцевого интерферометра в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с амплитудами 0 радиан и ±π радиан. Технический результат заключается в расширении диапазона измерения угловых скоростей. 10 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов. Гироскоп содержит два контура обратной связи, первый из которых используется для обеспечения линейности выходной характеристики за счет компенсации разности фаз Саньяка с помощью подачи на фазовые модуляторы интегрально-оптической схемы ступенчатого пилообразного напряжения. Второй контур обратной связи используется для обеспечения стабильности масштабного коэффициента за счет стабилизации амплитуды вспомогательной фазовой модуляции. Код выходного сигнала гироскопа корректируют с помощью кода амплитуды напряжения вспомогательной фазовой модуляции. Стабильность эффективности фазовых модуляторов интегрально-оптической схемы обеспечивают путем стабилизации температуры. При проведении коррекции кода выходного сигнала гироскопа используют операцию масштабирования изменений кода амплитуды напряжения вспомогательной фазовой модуляции по изменениям кода выходного сигнала гироскопа. Технический результат - повышение точности гироскопа за счет уменьшения времени точностной готовности путем коррекции его выходной характеристики. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других интерферометрических датчиков физических величин с использованием одномодовых световодов. Повышение точности волоконно-оптического гироскопа достигается путем повышения стабильности масштабного коэффициента. Стабильность масштабного коэффициента достигается за счет организации второго контура обратной связи, который повышает быстродействие регулирования для достижения его стабильности при воздействии на волоконно-оптический гироскоп внешних дестабилизирующих факторов. Техническим результатом является повышение точности волоконно-оптических гироскопов. 5 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов. Уменьшение паразитного смещения нуля ВОГ и повышение стабильности масштабного коэффициента достигается за счет стабилизации амплитуды сигналов вращения и рассогласования при воздействии внешних дестабилизирующих факторов путем деления переменной частей сигналов вращения и рассогласования на их постоянную составляющую. Изобретение позволяет устранить зависимость смещения нуля и масштабного коэффициента ВОГ от изменения мощности интерферирующих лучей в кольцевом интерферометре, вызванных изменениями температуры окружающей среды, выходной мощности источника излучения, а также вибрационными нагрузками и радиационными воздействиями. 5 ил.
ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ С НИЗКИМ УРОВНЕМ ШУМОВ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА // 2495376
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других интерферометрических датчиков физических величин с использованием одномодовых световодов. Устройство содержит источник, оптическое излучение с выхода которого разделяется на несколько каналов распространения разной длины. Выход источника соединен с первым входом первого делителя из ряда N делителей. Каждый первый выход предыдущего делителя ряда соединен с первым входом каждого последующего делителя. Второй вход каждого делителя соединен с помощью световода со своим вторым выходом. Длина каждого световода больше длины когерентности Lк излучения источника и больше или меньше длины световода каждого последующего делителя из этого ряда на длину когерентности Lк излучения источника. Длина световода, соединяющего вторые вход и выход первого делителя ряда из N делителей, больше NLк. Технический результат - снижение шумов интенсивности источника оптического излучения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других датчиков физических величин на основе одномодовых волоконных световодов
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано в волоконно-оптических гироскопах и других датчиках физических величин, а также в волоконных линиях связи и мощных волоконных технологических лазерах
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при разработке конструкции волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и других интерферометрических датчиков физических величин на основе одномодовых волоконных световодов
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗУЮЩЕГО W-СВЕТОВОДА С БОЛЬШИМ РАЗМЕРОМ ДИАМЕТРА ПЯТНА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МОДЫ // 2269147
Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано в волоконных линиях связи при разработке мощных волоконных лазеров, а также при конструировании волоконных датчиков физических величин
