Физические исследования прецизионных волоконно-оптических датчиков на основе интерферментов с взаимным оптическим контуром тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ОЩЕЙ ФИЗИКИ

На правах рукописи УДК 681.7.068

ПОЛУХИН Анатолий Тимофеевич

ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ВОЛО-.КОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ С ВЗАИМНЫМ ОПТИЧЕСКИМ КОНТУРОМ

(01.04.07 - физика твердого тела)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва - 1992

..-.ЧТЕЧА

* Г

^РайЛ i выполнена в филиале Центрального научно-исследова-•»Wrtt :ого института "Циклон"

Официальные оппоненты:

доктор физико-глтематических наук, профессор БЕЛАНОВ Анатолий Семенович

доктор физико-математических наук, профессор КРАВЦОВ Николай Владимирович

доктор физико-математических наук, профессор ШЕВЧЕНКО Виктор Васильевич

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт "Полюс"

Защита состоится " Фвё/0 1992 г. в /5~ часов на заседании Специализированного ученого совета й I (Д.003.49.01) Института общей физики АН СССР по адресу: Москва В-333, ул. Вавилова, 38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИОФАН.

Автореферат разослан "¿У" л/<4 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного

совота, кандидат физико-математических

наук Л . В.П.МАКАРОВ

I. Общая характеристика работы.

Актуальность.-Современные области науки и техники нуждаются в высокочувствительных датчиках. Прецизионные волоконно-оптические датчики (ВОД) достаточно полно удовлетворяют поставленным требованиям. Среди прецизионных ВОД одними из наиболее чувствительных являются ВОД на основе волоконно-оптических интерферометров с взаимным оптическим контуром (ВОИВОК). Эти ВОД выполняются на основе одномодовых волоконных световодов (ОВС). Актуальность работы определяется необходимостью расчета и прогнозирования точности ВОД интерферометрического типа, подвергавдгасся различного рода воздействиям, соответствующим условиям реальной эксплуатации, определения физических моделей и математического аппарата для Списания оптических явлений в возмущенном волоконно-оптическом контура, а также выяснения условий создания высокочувст витальных и помехоустойчивых волоконных интерферометров на основе одномодовых волоконных световодов.

Пель работы. Исследование физических явлений, возникающих в волоконно-оптическом контуре ВОИВОХ при различного рода воздействиях, а также активных процессах в самом волоконно-оптическом контуре. Часть этой проблемы состоит в разработке математических методов описания и физических моделей оптических процессов в ВОИВС теоретическом анализе экспериментов и анализе влияния рассматриваемых физических явлений На чувствительность ВОИВОК при наличии внешних воздействий. Вторая часть этой проблемы состоит в применении полученных результатов для разработки новых управляющих и чувствительных элементов, принципиальных схем и практических вариантов иятерферометретеских ВОД с повышенной устойчивостью к

у.

внешним воздействиям и их оптических элементов.

Научная новизна. Получена релятивистская формула для ч эффекта Саньяка в волоконном кольцевом интерферометре (ВКИ) с оптическим контуром произвольной геометрии и распределенными то длине оптическими параметрами, части оптического контура могут двигаться относительно друг друга произвольным образом. Разработали теоретические методы определения изменений, состояния поляризации оптической волны в возмущенном анизотропном ОВС для случая, когда поляризация оптической волны близка к одному из собственных состояний поляризации анизотропного ОВС и изменяется по его длине. Дан теоретический анализ работы ВКИ в условиях образования в ОВС дискретных и распределенных по ддине ОВС центров возмущений, инициируемых различного рода физическими воздействиями. Разработан теоретический метод определения наиболее устойчивых к поляризационным возмущениям типов ОВС. Дана сравнительная оценка поляризационной помехоустойчивости ОВС с сильной анизотропией, изотропного ОВС, а также ОВС с сильной оптической активностью. Сделан теоретический вывод о наиболее оптимальных (для применения в волоконных интерферометрах)- типах ОВС, обладакщих одновременно сильной оптической активностью и средней величиной линейного двулучепрелошения. Показано, что наибольшей поляризационной устойчивостью и наименьшим уровнем шумов обладает? оптические сигналы, тлеющие на входе ОВС собственное для данного ОВС состояние поляризации. Определены статистические механизмы преобразования широкополосных поляризационных шумов в низкочастотный дрейф выходного сигнала волоконного интерферометра. Разработана теория сглаживающего волоконного поляризационного модулятора, показавшая* невозможность полного устранения

остаточных поляризационных шумов в случае применения волоконных поляризационных модуляторов. Рассмотрен и объяснен комплекс физических явлений, связанных с возмущением поляризационной структуры ОНЗ внешними нестационарными воздействиями. Обнаружено проявление акустической эмиссии в OBS и сопряженных с волокном элементах конструкции под влиянием внешних нестационарных факторов, дана оценка ее вклада в шумы выходного сигнала ЕКИ. Дан теоретический расчет равновесных тепловых шумов поляризации в анизотропном ОВС и показана их практическая значимость. Построена теория невзаимных фазовых шумов в ЕКИ с протяненным кольцевым волоконным контуром, возникающих при наличии в катушке с волокном тепловых и акустических волн, а также под действием медленно изменяющихся деформаций и перераспределения микронапряжений в катушке с волокном. Выполнены теоретические оценки для наведенной фазовой невзаимности в ВКИ в случае акустических ударов по катушке с волокном. Построена корреляционная теория для флуктуаций оптического излучения в диспергирующем ОВС и показана взаимосвязь амплитудных и фазовых явлений в ВКИ за счет преобразования фазовой модуляции оптических волн в амплитудную, что приводит в ВКИ к появлению сигнальной подставки. Показано, что оптический сигнал, создаваемый на выходе ВКИ фазомодулированными оптическими волнами, отраженными от концевых участков волоконно-оптического контура ВКИ, создает сигнальную подставку; указаны методы ее уменьшения. Разработан геометрооптический метод сокращенного описания оптических пучков в ОВС, рассмотрен комплекс вопросов, связанных с устойчивостью оптических пучков в возмущенных ОВС и ОВС с периодической по длине модуляцией параметров. Резуль-

таты применены для теоретического расчета новых акустооптв-ческих управляющих и чувствительных элементов. Выполнены теоретические оценки предельной чувствительности ВКИ, ограничиваемой равновесными тепловыми йлуктуацттми показателя преломления в ОВС; показано, что они создают ограничения на уровне квантовых шумов фотопрпемшша и в ВКИ с протяженным волоконным контуром могут стать определяющими. Построена статистическая теория и выполнены оценки чувствительности BKEi, учитывающие флуктуации оптического фона и усреднение сигнала в регистраторе; показана необходимость применения слабокогерентных излучателей. Дана теория прохождения оптических волн через мио-гооборотные кольповые участки анизотропных ODS, настроешшх в частном случае как оптические резонаторы; рассмотрены возможности их применения в качестве чувствительных элементов. Выведена система акустооптических уравнений, описывающая брзгговс-куга дифракция в кольцевом волоконном контуро с встречными оптическими волнам!. Дан теоретический вывод о возможности проявления в анизотропном ОЖЗ вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллзоэна с рассеянием оптической волны вперед и преобразованием быстрой поляризационной моды в медленную. Сделан вывод о первостепенной роли микроструктуры материала, остаточных механических напряжений в в an о котик и сопряженных с волокном элементах в проявлении дрейфов выходного сигнала интерферометри-ческих ВОД, возрастающих при нестационарных внешних воздействиях. Разработаны принципиальные схемы пнтерферометричесгапс ВОД вибраций, перемещений, магнитных полей, обладающие повышенными быстродействием, динамически диапазоном, помехоустойчивостью. Разработал (в состава измерительной установки) экспо-

риментальный образец интерферометрического ВОД перемещений с чувствительностью нм Ь динамическим диапазоном 50 дБ.

Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы для:

- идентификации физических явлений, происходящих в реальных ннтерферометрических ВОД, оказывавдих воздействие на их выходной сигнал;

- теоретических расчетов чувствительности цнтерферометри-ческих БОД в условиях внешних воздействий на их волоконный контур;

- разработки помехоустойчивых принципиальных схем интерферо-метрических ВОД, выбора режимов их работы;

- разработки чувствительных и управляющих волоконно-оптических элементов ВОД;

- теоретических расчетов поляризационных явлений в анизотропных ОВС с локальными и распределенными неоднородностями, определения передаточных характеристик таких ОВС;

- определения типов ОВС, оптимальных для применения в ВОД

с учетом особенностей принципиальной и конструктивной схем ВОД и характеристик внешних воздействий;

- статистических расчетов характеристик оптических шумов в ОВС при учете дисперсии ОВС;

- исследования резонансных акустооптических явлений в возмущенных ОВС;

- релятивистских расчетов кинематических явлений в кольцевом волоконно-оптическом контуре (НКИ) с нестационарной произвольной геометрией и распределенными оптическими параметрами;

- определения областей применения прецизионных интерферомет-рических ВОД.

На защиту выносятся;

1. Комплекс физических исследований наведенной невзаимности ОВС и наведенных амплитудно-фазовых шумов ВКИ.

2. Методы описания передаточных характеристик возмущенных ОВС.

3. Теория максимальной поляризационной устойчивости оптических волн в возмущенных О ЕС и анализ оптимальной регулярной структуры ОЗС применительно к волоконным интерферометрам.

4. Теория невзаимности волоконно-оптического контура ЕКИ, инициируемой в многовитковой катушке с волокном расцрсстра-шгщгмгся акустотесмся! и тепловыми волнами, акустлческшя ударшя, а также медленными деформациями. Вывод о значительной ек величине в условиях реальной эксплуатации ВКИ.

5. Теория возникновения дрейфа нуля сигнала ВКИ, вызываемого интерференцией оптических волн, отраженных на виходо волоконно-оптического контура ВКИ в условиях фазовой модуляция встречных волн. Вывод о значительной величине обусловленной юга невзаимности ВКИ и анализ мер ее ослабления.

6. Теория и устройства поляризационных сглаживающих модуляторов, уменьшающих поляризационные мерцания оптических сигналов в линиях ОВС и в волоконных интерферометрах.

7. Принципиальные схемы волоконно-оптических интерферометров с взаимным оптическим контуром, обладавщио повышенны!* быстродействием и помехозащищенностью, для регистрации вибраций, линейных и угловых перемещений, магнитных полей.

8. Теория и устройства резонансных управляющих оптических элементов, выполненных на,основе ОВС о периодической по длине модуляцией параметров*

9. Теория оптических воли о возмущенной полевой структурой (возмущенных волн)*в нерегулярных ОВС и обусловленной ими невзаимности ВКИ.

10. Метод сокращенного описания оптических пучков (гоо-метрооптический метод) в нерегулярных ОВС с параболическим профилем показателя преломления а метод анализа устойчивости оптических пучков в ОВС с периодической модуляцией параметров по длине.

11. Релятивистский доплеровский метод расчета кинематической невзаимности произвольного замкнутого контура ОВС.

12. Теория преобразования флуктуаций оптического фона на фотоприемнике БКИ в низкочастотные шумы сигнала ВКИ с учетом селективной обработки и усреднения сигнала в регистраторе. Вывод об их уменьшении при увеличении широкополосности оптического излучения и при уменьшении времени корреляции поляризационных флуктуаций в волоконном контуре.

13. Корреляционная теория статистических шумов оптического излучения с учетом дисперсии ОВС.

14. Теоретические расчеты фазовых и поляризационных шумов оптических волн из-за равновесных тепловых флуктуаций параметров ОВС. Оценка ограничиваемой равновесными тепловыми флуктуациями волоконного контура чувствительности ВКИ.

15. Теория вынужденного резонансного рассеяния в возмущенном ОВС, в том числе со встречными волнами. Теоретический вывод о возможности возникновения в анизотропном ОВС при по-выиенном уровне оптической мощности вынужденного рассеяния оптических волн вперед с резонансным акустооптическш взаямодей-ствием и переходом из быстрой поляризационной моды в медленную.

16. Расчет передаточных характеристик 1Иогооборотных аплэо-тропных одномодовых волоконно-оптических контуров и анализ их чувствительности к внешним воздействиям в зависимости от их параметров к настройки.

17. Еывод о значительном влиянии микроструктуры материала и остаточных мехашгчесюгх напряЕвиий на формирование долговременных дрейфов выходного сигнала ВОД.

Дптюбагош работы и ттубликяпин.

Основ1ше результата работы докладывались на 3-ей Всесоюзной конференции "Волоконно-оптические линии связи" (Москва -1381), на Республиканской конференции "Волоконно-опгичосюм линии связи" (Киев - 1982), на 8-ом "Японско-советском симпозиуме по электронике" (Токио- 1981), на Всесоюзной конференции "Акустоэлектрические и фотоахустическме методы исследования полупроводников" (Киев - 1987), на Всесоюзном семинаре "Фотоэлектрические и цифровые преобразователи угловых п лиие&шх перемещений" (Горис, Арм. ССР - 1988), па отраслевой научно-технической конференции "Применение аналитических методов анализа в производстве и эксплуатации ИЭТ и РЭА" (Черновцы - 1989), на Всесоюзной конференции "Оптический, радиоволновой и тепловой методы неразрушащего контроля" (Могилев - 1989), на Всесоюзном семинаре "Сенсор - 89" (Ужгород - 1989), на 2-ой Всэсонзной конференции "Вибромотряя - 89" (Минск - 1989) , на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Применение оптико-электронных приборов и волоконной оптики в народном хозяйстве" (Москва - 1989), на 2-ом "Рабочем совещании по волоконно-оптическим датчикам в физико-хгалгсеской биологии" (Пущшю -1989), на 44-ой Всесоюзной научной сессии, посвященной Дна

радио (Москва - 1989), на 3-ей Всесоюзной конференции "Проектирование радиоэлектронных "устройств на диэлектрических волноводах и резонаторах" (Тбилиси - 1988), на Всесоюзной конференции "Методы и средства диагностики изделий электронной техники" (Москва - 1989).. Основные материалы диссертации содержатся в 44 работах, большинство из которых опубликовано в центральных научных журналах, а также 17 изобретениях.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, приложения, зaiШJчeния и списка цитируемой литературы. Общее число страниц в диссертации - 283, список литературы содераит 203 наименования.

Содержание работа.

Во введении показана актуальность физических исследований и разработки волоконно-оптических датчиков на основе интерферометров с взаимным оптическим контуром, приведен краткий обзор развития и современного состояния рассматриваемых вопросов, обоснованы направления исследований, сформулированы цели работы и защищаемые положения, приведено краткое содержание работы.

Первая глава состоит из 3 разделов. В разделе 1.1 рассмотрены примеры волоконно-оптических интерферометров с взаимным оптическим контуром. Среди них - волоконный кольцевой интерферометр, интерферометрический ВОД перемещений с волокон-г ным зондом ("отражательного типа"), а также гибридная схема прецизионного кнтерферометрического ВОД вибраций, содержащая элементы приведенных вше типов интерферометров. Кратко отмечаются основные моменты их работы, в том числе представляющие научный интерес.

В разделе 1.2 дан вывод релятивистской формулы для эффекта Саньяка в кольцевом оптическом контуре произвольной геометрии и с произвольным образом распределенными значениями показателя преломления . Вывод основан на последовательном использовании доплеровского подхода к анализу движения встречных оптических волн в материальном оптическом контуре. В итоге полечена интегральная формула для невзаимного фазового сдвига в замкнутом оптическом контуре, кавдый элемент которою может иметь свои оптические параметры и свое значение скорости в пространстве.

В разделе 1.3 дан анализ кинематических эффектов невзаимности ВКИ, происходящих при микроскопических перемещениях элементов кольцевого волоконного контура ВКИ в моменты акус-тпеских ударов по катушке с волокном, а также при возникновении на участках волоконного контура бегущих микроизгибов (например, на участке волоконного фазового модулятора). Акустические удары являются распределенными возмущениями контура, которые следует ожидать в условиях эксплуатации ВКИ. Полученная теоретическая оценка показывает достаточно высокий уровень соответствующих шуйов сигнала ВКИ, которые могут снизить реальную чувствительность ВКИ до уровня прибора среднего класса.

Во второй главе рассмотрен широкий крут вопросов , связанных с исследованием поляризационных . характеристик ОБС. Эти вопросы, кроме интерЗрерометрических ВОД, имеют практическое значение для линий оптической связи и устройств, применяющих ОВС. Нестабильность среды, внешние воздействия, а такяе нестабильность параметров оптического контура, в особенности активных элементов волоконно-оптического контура, приводят к воз-

никновошго невзаимности ОБО, реально наблюдаемой в ВКИ как дрейф .нуля и шуш маивтабного коэффициента выходного сигнала. Уже первые работы, выполненные на лабораторных макетах ВКИ, по казали, что идеальная модель ВКИ и первоначальные оценки потен циалыюй чувствительности ВКИ далеки от действительности.Найме' нее изученным и одним из наиболее слокных являлся вопрос об акустических, вибрационных, деформационных и тепловых воздействиях на протяшэшшй волоконно-оптический контур ВКИ, выполненный на основе ОВС . Несмотря на трудности, этот вопрос является одним из главных, поскольку перечисленные ввды воздействий неизбежны при установке ЕКИ на подвижных объектах в качестве навигационного прибора.Во второй главе рассмотрен значительный комплекс явлений, к которым могут приводить эти воздействия. Большинство теоретических выводов подтверждено экспериментально. Прямое воздействие на волоконный контур проходит длинный путь, прежде чем проявится на величине сигнала ВКИ. Этот путь неоднозначен и сильно зависит от многих факторов,проявление которых зависит от конкретных условий .Во второй главе дан комплексный подход к оценке этих явлений и физических механизмов проявления внешних воздействий на характеристиках оптических сигналов в ВКИ. Для этого потребовалась разработка новых методов расчета поляризационных характеристик и физических моделей, пригодных для проведения расчетов в возмущенных ОВС в достаточно полной и наглядной форме. Их правильность подтверждена специально поставленными экспериментами. Рассмотрены поляризационные явления и методы описания передаточных характеристик .для поляризованного монохроматического и квазимопохро-матического излучения. Рассмотрены локальные и распределенные

возмущения ОВС. Для определения изменения поляризации оптических волн в ОВС с возмущенными параметрами, получены линеаризованные уравнения дая комплексной функшш, описывающей состояния поляризации оптической волны вблизи собственных состояний невозмущенного (регулярного) 0BQ. Для ссслодования вопросов помехоустойчивости поляризационных состояний оптических вага в возмущенных ОЕС используется функция близости, устанавливающая близость поляризационных состояний на комплексной плоскости, точками которой являются поляризационные состояния. На основе этой теории выполнена оценка помехоустойчивости поляризационных состояний оптических волн (близких к собственным) в ОВС с сильной анизотропией (больной величиной линейного двулучепреломяения), изотропных OK и ОВС с сильной оптической активностью.

В третьей глазе рассмотронн оптические явления в ОВС, обусловленные оптическая! волнами с возмущегаой пространственной структурой. В раздело З.Х исследованы решения волнового уравнения в параболическом приближении, описывающие оптические волны с изменяющейся вдоль ОВС полевой структура:!}. Эксперименты показали их существование в волоконном контуре ВКИ'с длиной ОВС более 100 м . Причиной их возникновения являются условия ввода , а такте неоднородности ОШ. Для теоретического описания воэуу-щенных золн в ОШ и условий их распространения разработан метод, позволяющий сравнительно просто находить усредненные (по поперач* ному сечении СБС) значения юс амплитудно-фазовых характеристик. Дана теоретическая оценка их влияния на сигнал ЕЙ, в зависимости от неоднородностей в волоконном контуре ЕКИ, приводящих к их возникновению. В качестгэ примера рассчитан дрейф величины

певзаимного фазового сдвига в ЕКИ при тепловом росте душны волоконного контура.

В разделе 3.2 представлен геометрооптический метод описания оптических волн с неоднородной по длине ОБО полевой структурой. Для этого путем свертки полных волновых уравнений • по распределению интенсивности оптических пучков в поперечном сечении (операция аналогична переходу от квантовых уравнений к квазиклассическим) для случая ОВС с параболическим профилем показателя преломления получена замкнутая система уравнений, описывающая изменения по длине ОВС координаты оси и поперечные размеры оптического пучка. Определяются допустимые размеры изменений оси и эффективного радиуса оптического пучка, при которых, в зависимости от параметров ОВС, оптический пучок является устойчивым и может распространяться в ОВС. Теорети-чесюй анализ геометрооптического метода описания распространения возмущенных оптических волн показывает его наглядность н эффективность. С его помощью получен метод определения устойчивости оптических пучков в ОВС с периодическими по длине параметрами, при котором используется математический аппарат уравнений Хилла. В шестой главе этот метод применен при расчете управляющих и чувствительных элементов, в которых проявляется эффект параметрической резонансной раскачки оптических пучков в ОВС с периодической по длине модуляцией параметров.

Обычно ОВС рассматривают как пассивную среду, параметры которой изменяются под действием внешних сил. Это положение, конечно, является условным. В таких высокочувствительных приборах, каким является ВКИ, ограниченность этой точки зрения подтверждается экспериментально. В действительности в материале

ОВС вдут как обратимые (равновесные), так и необратимые процессы. Необратимыми являются процессы старения волокна, процессы перераспределения внутренних напряжений (последние особенно существенны для напряженного волокна, уложенного в катушку малого диаметра, запрессованного в модуляторах и др.), а также процессы импульсного сброса механических напряжений, сопровождающиеся акустической эмиссией в материале волокна и сопряженных с волокном элементах конструкции ВОД, К обратимым относятся процессы тепловых равновесных флуктуаций параметров ОВС. Такими, в частности, являются тепловые акустические фо-ноны, или упругие колебания плотности материала ОВС, вызываемые тепловыми флуктуациями. Все виды активных воздействий на параметры условно пассивного ОВС можно рассматривать, в принципе, как внешние, отличающиеся только характером своего проявления, и использовать для их описания единый подход. В случае равновесных флуктуаций средний уровень изменений величин определяется методами статистической фпзика.

Четвертая глава посвящена исследования шумов ВКИ, вызываемых флуктуациями параметров ОВС п параметров оптического излучения. В разделе 4.1 рассмотрели поляризационные шумы в регулярной анизотропном ОВС и фазовые шумы в кольцевом волоконном контуре ВКИ, обусловленные равновесными тепловыми флуктуациями компонент показателя преломления ОВС. Показано, что тепловые равновесные шумы поляризации в анизотропном ОВС достигают уровня, который экспериментально регистрируется. Шумы сигнала ВКИ, создаваемые равновесными тепловыми флуктуациями показателя преломления ОВС на кольцевом участке ВКИ, для ВКИ с типичными параметрами имеют порядок 0,01 град/час , что сравнимо с шумами, создаваемыми равновесными флуктуашями тока фотоприемника (последние в литературе обычно рассматриваются как фунда-

ментальные).. При увеличении дайны кольцевого участка ВКИ шумы сигнала ЕКИ из-за равновесных тешювых ЛлуктуациЯ в ОВС имеют тенденцию нарастать.

В разделе 4.2 дан теоретический анализ явлений, происходящих в интерферометричоских ВОД из-за пространственно-временных флуктуаций амплитуды оптических ваян (в общем случае комплексной), производится сравнение с экспериментом. Здесь рассматриваются явления, обусловленные широкополосностыо оптического излучения, а также шяшитудао-фазовыми флуктуация?.® оптического излучения при учете дисперсии ОВС, производится оценка их вклада в шумы сигнала ВКИ. Показано, что фазовая модуляция оптических волн в кольцевом контуре ВКИ приводит, при учете дисперсии оптических волн в ОВС, к амплитудной модуляции оптических волн на фотодетекторе и возникновению дополнительного сигнала на выходе ВКИ, талае регистрируемого на частоте фазовой модуляции. Учет ширины полосы лазерного излучения показывает, что обусловленшд: некогерентностыэ лазера уровень шумов сигнала ВКИ пропорционален величине (^/Ъ где Хс - время когерентности лазера, X - время усреднения сигнала в регистраторе. Реальная чувствительность ЕКИ сильно зависит от этого вида шумов и достижение высокой чувствительности возможно только в случае применения слабокогерентных лазеров. Аналогичный вывод об уменьшении шумов выходного сигнала интерферометрических ВОД при уменьшении времени корреляции оптических флуктуация сделан для флуктуаций, создаваемых поляризационными возмущениями ОВС. Сравнение с экспериментом подтверждает эти выводы. Для анализа оптических шумов, изменяющихся по длине диспергирующего ОВС, в разделе 4.2 дан

вывод уравнения для корреляционной функции, описывающей флуктуации комплексной амплитуды вектора электрической напряженности оптической волны. Полученное уравнение имеет вид уравнения диффузии с комплексным коэффициентом диффузии, содержащем параметр дисперсии ОВС. Из него, в частности, следует, что стационарный характер оптических щумов сохраняется по длине ОВС. Эта корреляционная теория может быть использована также в линиях когерентной оптической связи.

Пятая глава посвящена исследовании случайного дрейфа невзаимного фазового сдвига встречных волн в ВКИ, создаваемого наиболее характерными активными процессами как во внешней среде, так и в самом волоконно-оптическом контуре ВКИ. Так в разделе 5.1 дан расчет величины невзаимного фазового сдвига встречных оптических волн в ВКИ при тепловых, акустических и деформационных воздействиях на многослойную катушку с волокном. Их анализ наиболее важен, поскольку дает величину реальной чувствительности ВКИ при практических применениях, а также указывает границы применимости ВКИ. Основной особенностью проделанного теоретического анализа является общность. Полученные выражения позволяют выполнять расчеты для различных модельных представлений, включая учет бегущих тепловых я акустических волн, импульсов, суточных вариаций и др. В конечные выражения для невзаимного фазового сдвига ВКИ входят на только производные от параметров внешних возмущений по временя, но и пространственные производные, граничные условия. Оценка для конкретных примеров показывают, что ВКИ с многослойной волоконной катуисой имеет высокий уровень шумов, наводимых тепловйми изменениями среды, которые мо-

гут свести его до уровня прибора среднего класса. Необходимы принципиально новые решения для кольцевого оптического контура, либо высокий уровень изоляции от внешней среды. Анализ влияния деформационных процессов основан на представлении, что перераспределение механических напряжений в катушке с волокном происходит не только при пространственно неоднородных воздействиях на катушку, но и при пространственно однородных изменениях определенных параметров состояния, к которым, в частности, относится и температура, поскольку при ее изменениях замороженные механические напряжения в различных частях катушки изменяются различным образом. Пространственная неоднородность изменений механических напряжений в элементах протяженного волоконного контура ВКИ создает его невзаимность.

В разделе 5.2 теоретически рассмотрены вопросы резонансного акустооптического взаимодействия в ОВС. Для случая брэг-говской дифракции в кольцевом волоконном контуре, в котором распространяются встречные оптические волны, получена система нелинейных уравнений, позволяющая находить стоксовы и анти-стоксовы компоненты встрочных оптических волн. Вывод основан на применении кинетических уравнений для фотонов и фононов, а также известных соотношений для брэгговской дифракции на малых длинах акустооптического взашодействия. Определен уровень пороговой оптической мощности, при котором возникает усиление акустических возмущений, например, акустической эмиссии. В разделе 5.2 так;се произведен расчет вынужденного рассеяния Манделыитама-Бршшээна (BPIvffi) с учетом возможных особенностей его проявления в анизотропных ОВС. Показано, что в анизотропном ОВС возможно проявление особого вида ВШБ, при

котором происходят поляризационные переходы и оптичоская мощность, соответствующая быстрой поляризационной моде, уменьшается, а оприческая модность медленной поляризационной моды увеличивается. Дифрагированная оптическая волна в этом случае имеет то хе направление, что и недифрагированная. Сдвиг по частоте дифрагированной оптической волны здесь сравнительно невелик и зависит от длины поляризационных биений ОВС. От длины поляризационных биений ОВС зависит таксе пороговое значение данного вида ВН.®. В зависимости от уровня рассеяния и поглощения звука при длине поляризационных биений порядка I см пороговое значение оптической мощности оценивается в пределах 5 + 50 мВт. С уменьшением длины поляризационных биений пороговое значение оптической мощности уменьшается.

В разделе 5.3 произведен расчет эффектов, создаваемых отраженными от концевых участков кольцевого контура ВКИ встречными оптическими волнами при условии их фазовой модул;щии. Рассматриваются отраженные один раз оптические волны, у которых длина оптического пути практически совпадает, так что они интерферируют на фотоприемнике ВКИ и в случае слабокогерентного источника излучения. Их невзаимность определяется асимметричным расположением фазового модулятора в кольцевом контуре ВКИ. Создаваемый ими на фотоприемнике сигнал регистрируется на той же частоте модуляции , что .и полезный сигнал, который создают первичные встречные оптические волны. При этом монет возникнуть значительная сигнальная подставка. Показано, что выделение полезного сигнала может быть осуществлено за счет фазовой селекции и выбора частоты фазового модулятора. Вклад в сигнал ВКИ рассматриваемых отраженных волн мажет быть

уменьшен и устранен также выбором амплитуды фазовой модуляции . оптических волн.

Шестая глава посвящена теории управляющих и чувствительных элементов на основе ОВС с периодической пространственной и времен ной модуляцией параметров. В разделе 6.1 рассмотрены поляризационные сглаживающие модуляторы, позволяющие уменьшить поляризационные мерцания выходного сигнала в интерферометрических ВОЛ. Описаны эксперименты и производится сравнение с теорией. Приводится феноменологическая теория, объясняющая работу волоконного поляризационного модулятора при учете временного усреднения сигнала в регистраторе. Теория оперирует небольшим набором феноменологических параметров, непосредственно связанных о эмпирическими параметрами и обладает сравнительной простотой и наглядностью, что выгодно отличает ее от других методов описания, основанных на применении достаточно сложного матричного аппарата. На основе феноменологической теории показана неизбежность остаточных поляризационных мерцаний при использовании поляризационного модулятора в волоконном контуре, подверженном нестабильностям поляризационного состояния. Приводится теория сглаживающего поляризационного модулятора, обладающего оптимальными характеристиками, выполненного в виде вынесенного за пределы волоконного контура фарадеевского модулятора п установленного перед выходным поляризатором.

В разделе 6.2 дан теоретический расчет работы резонансных управляющих волоконно-оптических элементов, обеспечивающих эффективное управление мощностью оптического излучения при минимальном воздействии на волокно. Действие таких управляющих элементов на оптическое излучение основано на использовании

параметрических оптических резонансов. Рассматривается два вида параметрических оптических резонансов: резонансы, связанные с поляризационными биениями оптических волн в анизотропных ОВС, и резонансы, связанные с биениями оси и поперечных размеров оптических пучков в ОВС (эти биения и методы их описания приведены в разделе 3.2 третей главы). Для анализа поляризационного параметрического резонанса при использовании нелинейных преобразований дан вывод линейного дифференциального уравнения второго порядка, в общэм случае описывающего поляризацию оптических волн в слабовозмущенном регулярном ОВС. При периодическом по длине ОВС характере возмущений это уравнение является уравнением Холла, что позволяет использовать хорошо разработанную теорию этих уравнений и получать многие результаты в общем виде. Отсвда, в частности, следует, что при достаточной величине внешних периодических возмущений наиболее сильным по воздействию на поляризацию оптической веяны является не вннудценный резонанс, который возникает при периодических возмущениях ОВС с длиной периода, равной длине поляризационных биений, а параметрический - с периодом вдвое меньшим. В этом 20 разделе произведен расчет параметрического резонанса для колебаний поперечных размеров оптического пучка в анизотропном ОВС, модуляция параметров которого по длине осуществляется акустической волной. Теоретический расчет параметрического резонанса выполнен на основе асимптотического метода усреднения. Целью расчета явилось определение набора параметров, при которых одна из составляющих поляризованного оптического пучка (тлеющая одно из собственных состояний поляризации ОВС) подвергается параметрической раскачке, в то время как для дру-

гой - условия параметрического резонанса не выполняются. Обеспечение вшкмшзния этих условий позволяет создавать эффективные управляпцие оптические элементы. В результате опреде- -лены уровень акустического воздействия, посредством которого осуществляется модуляция показателя преломления анизотропного ОВС, частота и величина стабильности звукового генератора, параметры анизотропного ОВС и др.

В разделе 6.3 произведен обобщенный вывод волновых уравнений для ОВС с переменной кривизной. Вывод сделан в общей форме без привлечения модельных представлений о геометрии оси ОВС. В качестве оси оптического пучка рассматривается не ось ОВС, а траектория, которая описывается геометрической оптикой. Последнее, кроме более адекватного описания распространения оптического излучения в произвольно изогнутом ОВС, дает возможность применить методы дифференциальной геометрии и получить результат в общей форме. Производится разложение полученных выражений по параметру кривизны ОВС и дается оценка их точности. Полученные волновые уравнения применены для вывода геометрооптических уравнений, учитывающих переменный радиус 1фивизш оси оптического пучка. С их помощью произведен расчет волоконно-оптического элемента, в котором радиус изгиба ОВС имеет микроструктурную модуляцию. .Подбираются критические значения радиуса изгиба , амплитуды и периода его микроструктурной модуляции, при которых оптический пучок в ОВС находится на грани неустойчивости. Полученные волоконно-оптические элементы могут служить в качестве эффективных модуляторов интенсивности оптического излучения, а также в качестве высокочувствительных элементов различных физических величин (давле-

ния, температуры, магнитных полей и др.).

В приложении рассмотрены вопросы, связанные с принципами регистрации в различных прецизионных интерферо?летрических ВОД, а также разработкой их экспериментальных макетов. В разделе П.1 описаны принципы работы концевых элементов ВОД. Здесь приведен расчет термостабилизирувдей оптической вставки чувствительного элемента ВОД отражательного типа, которая предназначена для уменьшения тентового дрейфа рабочего расстояния между волоконным зондом и отражающей поверхностью. Приведена конструкция комбинированного волоконного ответвителя, которая является достаточно простой в изготовлении и показала хорошие характеристики при практическом использовании в интерферомет-рическом ВОД линейных перемещений. Волоконный ответвитель данного типа разработан специально для интерферометрических ВОД отражательного типа. Технология его изготовления состоит в следующем. Производится сплавление одномодового волоконного световода с многомодовым. Участок сплавления растягивается до разрыва и при этом фактически образуются два ответвителя. При его использовании излучение лазера вводится в многомодовый световод, что облегчает задачу ввода излучения в волоконный контур. Фотоприемник интерферометра располагается в одномодо-вом плече, а небольшой участок волокна л месте разрыва выполняет функции концевого участка волоконного зонда, который располагается над измеряемой отражающей поверхностью объекта.

Известные интерферометрические ВОД отражательного типа практически всегда требуют настройки и калибровки в каждой точке измерения, что существенно снижает область их применения. Для решения этой проблемы разработаны интерферометричео-кио ВОД с непрерывной калибровкой, принципиальные схемы кото-

рых представлены в приложении . Эти устройства не нуждается в настройке в ктадой позиции измерения независимо от того, меняется или нет оптические характеристики их волоконно-оптического какала (интенсивность интерферирующих оптических волн, величина рабочего расстояния, а также коэффициент отражения поверхности объекта). Устройства интерферометрических ВОД с непрерывной калибровкой переносят центр тяжести проблемы из области оптики в область электронной регистрирующей аппаратуры,что во многих случаях представляет более простую задачу и может быть выполнено с применением стандартных электронных устройств. В разделах П.2, П.З, 11.4 рассмотрены интерферомет-рические ВОД перемещений и вибраций, магнитометры. В интерфе-рометрическом ВОД магнитного поля регистрация производится посредством измерения движения отражающей поверхности магнитного материала (магнитной пленки, магнитной жидкости в капилляре) , когда на него одновременно действуют заданное модули-руыцее магнитное поле и малое магнитное поле, которое измеряется. В силу нелинейного характера пондеромоторного действия суммарного шпштного поля, в этих условиях отражающая поверхность магнитного материала колеблется как на частоте второй гармоники частоты модуляции с амплитудой, пропорциональной только модулирующему магнитному полю, так и на частоте первой гармоники, амплитуда которой пропорциональна величине измеряемого малого магнитного поля и зависит от его направления. Производится двухканальная регистрация обоих гармоник и деление их амплитудных значений в измерителе отношений. Выходной сигнал измерителя отношений не зависит от вариаций оптических характеристик ВОД и области оптического контакта, так как все

эти вариации входят в оба сигнала с одинаковым коэффициентом и сокращаются при их делении, В данном случав производится непрерывная калибровка измеряемого магнитного поля по аипли-тудному значений заданного модулирующего магнитного поля. В случае интер^ерометрических ВОД вибраций непрерывная калибровка измеряемых вибраций отражающей поверхности осуществляется путем сравнения с известными вибрациями торца волоконного зонда, для чего он располагается на пьезокерамическом модуляторе. В разделах П.2, П.З, П.4 приведены различные принципиальные схемы интерферометрических ВОД, в том число для регистрации' высокочастотных вибраций с использованием низкочастотной регистрирующей аппаратуры, схемы с регистрацией полезного сигнала по нулевому уровни и др.

В разделе П.5 приведена теория чувствительного элемента интерферометрического ВОД с многооборотным (для оптических волн) волоконным контуром, в том числе рассмотрен вариант его работы в режиме оптического резонатора. Здесь же приведены схемы ВКИ с многооборотным волоконно-оптическим контуром и дан краткий анализ работы при настройке многооборотного волоконно-оптического контура как оптического резонатора.

Разделы П.6, П.7 посвящены примерам использования прецизионных ВОД с взаимным оптическим контуром в качестве волоконно-оптических преобразователей з измерительных системах для технической диагностики и контроля изделий электронной техники. Необходимость установки прецизионного ВОД в составе измерительного комплекса, например, в цох, где отсутствуют лабораторный комфорт и возможность'контролирования уровня помех, создает новую атмосферу работы, отличающую научные исследования от разработки промышленных приборов. Надежность, быстродей-

ствие, стоимость, доступность комплектующих элементов и, в итоге, конкурентноспособность разрабатываемого ВОД приобретают здесь решающее значение. В разделе П.6 приводится пример разработки экспериментального образца волоконно-оптического измерителя герметичности изделии электронной техники, основным измерительным уалом которого является интерферомет-ричсский ВОД линейных перемещений. На примере этой разработки показано, что необходим комплексный подход к созданию промышленного образца сложного волоконно-оптического устройства, включающий научный, конструкторский и экономический аспекты. Внедрение прецизионных ВОД в промышленность требует новых тех нических решений в областях, выходящих за рамки волоконной ог тики. В большинстве случаев прецизионные ВОД составляют частЕ измерительных комплексов, выполняя роль внутренних волоконно-оптических преобразователей. Готовых технических решений нет ц необходим поиск новых методов измерений, в рамках которых наиболее полно раскрываются технические возможности прецизионных ВОД. В этой связи в разделе П .7 рассматриваются метода диагностики электрических реяашов интегральных микросхем, те г^ческое решение которых может быть выполнено с применением бесконтактных прецизионных ВОД линейных перемещений и вибраций.

В разделе П.. 7 обсуждаются такие проблемы практических изморений линейных перемещений субмикронного и нанометровогс диапазонов. Отмечается, что эти проблемы в первую очередь ш ляются научными. В этой области микросмещения деталей конструкции, как показывает опыт, ведут себя во многом нетрадицю но. В случав прецизионных ВОД линейных перемещений они проя

ляются главным образом через микросмещения деталей дорзптолл волоконного зонда и крепления измеряема объектов. При т. несоответствующем исполнении измерение в нанометровой области становится неоднозначным, поскольку однозначное разделенно относительных смещений волоконного зонда, деталей крегвшш измеряемого объекта и самого измеряемого объекта станоЕйТся невозможным. Указываются некоторые физические причины, которые вызывают непрогнозируемые микросмещения элементов конструкции. Среди них конвекционные потоки, создающие быстры® изменения температуры в приповерхностных областях элементов зсон-струзсции и быстроизменякщлеся температурные градиенты, достаточные для возникновения микросмещений субмикронного и на«о.-метрового диапазонов; технологические механические напряжения, которые в кавдом конкретном случае могут создавать различную динамику мшсродеформащй; а такяо дислокационные процессы, определяющие деформационные процессы с несколькими врз!.:эна:.ш релаксации, Отмечается, что для этой области проциэиошпд измерений решавдее значение тзет практический опит, вшпаищй оптимальный подбор материалов деталей конструкции, т комбинацию и конструктивное исполнение, а такге технологш их изготовления. Последние имеют особое значение, поскольку особенности технология изготовления деталей конструкции и их сборки в дальнейшем (при работе ВОД) проявляются в неявном заде и существенно влияют на работу ВОД в рассматриваемой области. Измерения на экспериментальном шкете иктерферометрического ВОД линейных перемещений показали, что достижение оптимальных режимов практически возтлохшо. Так при многочасовых измерениях (более 6-ти часов) в отсутствии термостабилизации дрейф сигнала

составляет величину менее 10 нм.

. В заключении сформулированы основные результаты работы.

I. Исследован комплекс физических явлений в ВКИ, ограничивающих ого чувствительность, особенно при внешних воздействиях. Среда них

- низкочастотный дрейф выходного сигнала ЗКИ, ишщиируекый распространением по ьаоговитковой катушке с волокном тепловых и арготических возмущеш:Й, перераспределением деформаций и механических напрязений. Показало, что эти шумы представляет трудноустранный вид реальных пумоз ВКИ, Для реальных тепловых воздействий

с о

может возникать новзага.шый фазовый сдвиг Ю-3 + 10"° рад, j

- низкочастотные шуми выходного сигнала ВКИ, связанные с накоплением в рогистраторе в течение времени усреднения в Боделенн-ш.: в узкой полосе флуктуаций интенсивности оптического сигнала. Выявлены два основных источника этих шумов: шумы лазера и подяри-зацнешше шумы интерферирующих волн. Указан метод борьбы с э'ткми цумамл путем расширения спектра соответствующих статистических сигналов;

- низкочастотный дрейф выходного сигнала ВКИ, отслеянваяцпй взмокания во времени неоднородностей и длины ОВС. Показано, что ото? еэд трудноуотранкмнх -шумов связан с возникновением на неод-норэдностях ОВС и распространением в ЕКИ частично невзаимных воли с оецгллирупцей с периодом гауссосских пучков вдоль ОВС пространственной структурой электрического ноля. Дан расчет невзаимных фазовых сдвигов, которые вызывают в ЕКИ такие возмущенные встроч-i:uq волны. OaGHita их уровня в ВКИ с возмущенным волоконно-оптическим каналом даст величины порядка Ю"4 рад.;

• - низкочастотный дрейф выходного сигнала ВКИ из-за преобразования фазовой кодуляшят интерферирующих ьодн в ОВС с дисперсией в

амплитудную модуляцию. Так при частоте фазового модулятора в БКИ 500 кГц величина сдвига "нуля" выходного сигнала ВКИ имеет порядок 10 100 град/час;.

- дрейф выходного сигнала ВКИ, сопровоэдавдкй неравиозеспиэ процессы возникновения и снятия механических напряаеплЗ в глторя-але волокна, npi которых возникают плпульсы акустической эмиссии в волокно и сопряженных с волокном элементах конструкции ВКИ, б частности, в катушке с волокном,, фазовом модулятора;

- дрейф выходного сигнала ВКИ из-за никроврэзсяиа катувки с волокном, эффективно возбуждаемых акустическая ударами и акуста-ческаш волнами с длиной волки в воздухе порядка дзататра катупет, определяющих ошибки выходного сигнала ВКИ порядка I ♦ 10 град/час;

- дрейф выходного сигнала ВКИ из-за нелинейного юшематичес-кого гффекта, создаваемого в фаговом модуляторе бегущгет но волокну никроизгибакд. При использования высокочастотного волоконного фазового модулятора oraöica выходного сигнала ВКИ колот достигать «эдшшц град/час {

- низкочастотные шумы масштабного коэффициента, вызываемые высокочастотными тшлярпзацкопнкш флуктуация:® янтенсивностей шзтерфзрзрувщкх вата при насгройко еолог.ошююптичоского контура ВКИ на максимальный выходпой оптический сигнал. Показана необходимость настройки ВКИ ие на мзксиггалыогй сигнал, а на ктнщги низкочастотных поляризационных аумоа; .

- низкочастотный дрейф ззыходного елтпала ВКИ из-за отражений оптических золи от выходных участков волоконно-сптического канала при наличии фазовой модуляция, определяющий ошибки выходного сигнала БКИ на уровне десятков град/час. Указан метод его укеныпения за счот выбора роата. работы фазового модулятора ВКИ|

- зависимость поляризационных шумов оптических сигналов от поляризации оптических волн на входе волоконно-оптического контура. Показано, что поляризационные шумы минимальны при возбуждении волоконно-оптического контура оптическими волнами с состоянием поляризации, равнчм собственному состоянию поляризации волоконно-оптического контура.

2. Получена теоретическая оценка равновесных тепловых шумов поляризации оптических волн в анизотропных ОВС. Дана теоретическая оценка чувствительности БКИ, ограничиваемой равновесными тепловыми шумами показателя преломления в ОВС. Показано, что равновесные тепловые флуктуации в ОВС ограничивают чувствительность БКИ с типичными параметрами на уровне 0,01 град/час.

• 3. Разработан релятивистский доплеровский метод расчета кинематических эффектов в замкнутых оптических контурах с произвольной геометрией и распределенными значениями показателя преломления, определен для таких оптических контуров невзаимный фазовый сдвиг Саньяка.

4. Разработаны методы описания состояния поляризации для монохроматических и слабонемонохроматических волн, расцростра-нявдихся по возмущенному и нестационарному ОВС, в том числе

в случае встречных волн. При сравнении с экспериментом показана их справедливость.

5, Построена теория поляризационной устойчивости оптических волн в регулярных ОВС с возмущенной поляризационной структурой. На ее основе показано, что оптимальной для волоконных интерферометров является поляризационная структура ОВС со сравнительно слабой анизотропией и сильной оптической активностью.

6. Построена теория резонансных акустооптических явлений в возмущенном ОВС, в том ч:!сле со встречными волнами. Теоретически показана возможность возникновения в анизотропном регулярном ОВС вынужденного рассеяния оптических волн вперед о переходом из бистро;: поляризационной моды в медленную, у зео-торых сдвиг частоты зависит от степени анизотропии ОВС.

7. Разработал метод сокращенного описания распространения оптических волн в неоднородном по длине ОВС, позволяющий оперировать представлениями об оптическом пучке с эффективными поперечными размерами и оптической осью. Метод позволяет существенно упростить оценку устойчивости оптических волн в ОВС с нерегулярными по длине параметрами. Применение метода

к ОВС с модулированными акустическими волнами и микроизгибами волокна оптическими параметрами показало возможность создания резонансных акусооптических устройств для управления интенсивностью оптических волн и новых резонансных чувствительных элементов, в основе которых лежат резонансы пространственных биений оптических пучков.

8. Построена феноменологическая теория поляризационной модуляции оптических волн в ОВС, показывающая неизбежность остаточных поляризационных мерцаний оптических сигналов в волоконных интерферометрах при расположении поляризационных модуляторов в волоконном контуре. Показана возможность создания эффективного поляризационного сглаживающего модулятора, если он выполнен в виде фарадеевского модулятора с определенным режимом работы и установлен на выходе одномодового волоконного контура.

9. Разработана теория: ляогооборотных кольцевых опти-

часках контуров из анизотропных ОВС, настроенных в частном случае как оптические, резонатор!;. Дан аналнх их чувствительности к внезням воздействия?.».'

10. Созданы экспериментальные образцы прецизионных интер-фзромэтрпческпх ВОД перемещений с чувствительностью порядка

I ш и динамическим диапазоном 50 дБ (при оптимизации ориентации волоконного зонда относительно отражающей поверхности -до 60 дБ) с применением широкополосных полупроводниковых излучателей. Рассмотрены принципиальные схемы различных интерферо-штрических ВОД, обеспечивающих стабильность характеристик в условиях внесших воздействий и случайных изменений оптических параметров благодаря применению схем регистрации с непрерывной калибровкой и компенсационных схем, а тагае соответствующих во-лононно-опипгеских чувствительных элементов.

11. В результате теоретических и экспериментальных исследований, а тонко опытной эксплуатации прецизионных ВОД сделан вывод о значительном влиянии микроструктуры материала и остаточ-шк механических напряжений в элементах конструкция ВОД на долго-врзаонныо дрейфы внходного сигнала ВОД, усюгЕваадемся при не стабильно условиях эксплуатации ВОД.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах;

I. Базаров Е.Н., Горбушнн -А.Л., Коваленко В.Г., Полухзш АЛ'., Сверчков Е.И., Тедепгк Г.И. Устойчивость к возмущениям пояяри-эовашюй оптической водны в зависимости от формы се падяри-вации па входе одкет.х>доБого волоконного световода, Письгиа в ЕГФ, 1931, т.7, С.921-924.

2. Базаров E.H., Полухин А.Т., Сверчков Е.И., Телегин Г.И.^ Фазовая невзаимность в оптическом волоконном интерферометре, вызываемая акустической эмиссией. Квантовая электроника, 1981, т.8, с.2202-2207.

3. Базаров E.H., Коваленко В.Г., Мененков В.Д., Полухин А.Т., Сверчков Е.И., Телегин Г.И. Амплитудно-фазовые шумы волоконного кольцевого интерферометра, вызываемые возмущениями одно-модового волоконного световода. Црепринт ИРЭ' АН СССР, 1982,

3 12 (339).

4. Базаров E.H., Горбушин А.Л., Коваленко В.Г., Полухин А.Т., Сверчков Е.И., Телегин Г.И. Зависимость поляризационных изменений оптических сигналов в одномодовом волоконном световоде от положения на световоде источников возмущений. 310, 1982, т.52, с.773-775.

5. Базаров E.H., Полухин А.Т., Сверчков Е.И., Телегин Г.И.

О возможности распространения оптического сигнала без дисперсии в двулучепреломлязощем оптически-активном одномодовом волоконном световоде. Квантовая электроника, 1982, т.9, с.779-782.

6. Базаров E.H., Полухин А.Т. Диагональная матрица Джонса возмущенного двулучепреломляящего оптически активного одао-модового волоконного световода. Радиотехника и электроника, 1982, й 8, с.1472-1477.

7. Базаров E.H., Полухин А.Т., Сверчков Е.И., Телегин Г.И. Зависимость потерь на центрах возмущений в одномодовом волоконном световоде от входной поляризации оптического излучения. ПК5, I9B2, т.52, с.782-784.

8. Базароз E.H., Полухин А.*?., Сверчкоз ЕЛ1.„ Телегин Г.И, Ашлатудно-фазовые шуш з волоконном кольцевом интерферометре,

шашзаешо шавеквдш оптической волны на центрах акустической вадссии в одномодовом волоконном световоде. ИТФ, IS82, т.52, 0,165-163.

9. Еазароя Б.13,, Полухин А.Т. Передаточные характеристики возмущенного одиоыодового волоконного световода. Оптика п сПбктроскодЕЯ, 1983, т.55, с.333-339.

10. Базаров S.H., Полухин А.Т. Возбувдение звука и возникновение доцашштелышх потерь в одномодовом волоконном световоде при передаче алигатудно-тдулированнш: оптически: волн." Радиотехника, 1983„ & 3, с.84-66.

11. Базаров E.H., Подухеи А.Т., Телегин Г.И. Передаточзше харакгериохшш одоошдового волоконного световода для квази-ыоиохроматяческях оптических волн. SK, 1984, т.54, ct8I3-8IS.

12. Полухк: А.Т., Телегин Г.И. Шую; волоконного' кольцевого интерферометра, обусловленные спектральными фпуктуацшш ин-торферируодиж волн. Радиотехника, 1984, ii II, с.76-80.

13. Базаров Е«Н»» Коваленко В.Г., Полухин А.Т.» Сверчков Е„К»С Телегин Г.К. Сглаживание мерцания выходного сигкака волоконного кольцевого интерферометра, обусдоЕдешгого Еестабкшюстя-ш параметров одаомодового волоконного световода. Радиотехника и электроника, 1982, т.2?, с.2245-2246.

14. Базаров E.H., Подухпн А.Т. Вынужденное рассеяние Мазделъ-вгаама-Бриялюэна и возмущённом одномодовом волоконном световоде. Квантовая электроника, IS83, а-.10, с.1283-1285.

15. Базаров E.H., Полухин А.Т. Ивдударованное акустооптическое взаимодействие в возмущенном одномодовом волоконном световоде. Ей, 1983, 7.53, c.I096-IIG0.

У

16. Базаров E.H., Подухка А.Т. Анизотропное колликоарше вынужденное рассеяние Маздельгаама-Бриялюэпа в одномодовом воло-

конном световоде. Радиотехника и электроника, 1984, т.29, с.1619-1621.

17. Базаров E.H., Палухин А.Т., Телегин Г.И. Распространение возмущенной волны в одномодовом волоконном световоде. Квантовая электроника, 1983, т.10, с.1505-1507.

18. Базаров E.H., Кухта A.B., Подухш! А.г/Неустойчивость оптического пучка в изогнутом, одномодовом световоде. Квантовая электроника, 1984, т.II, с.621-624.

19. Базаров E.H., Кухта A.B., Полухин А.Т. Возмущенные волен в нерегулярном одномодовои волоконном световоде, КГФ, 1983, т.53, с.1387-1389.

20. Базаров E.H., Кухта A.B., Полухин А.Т. Пространственные биения возмущенной волны в неоднородном одномодовом волоконном световоде. Радиотехника и Электроника, 1985, т.30, с.905-908,

21. Полухин А.Т. Геометрооптические характеристика монохроматической веяны в неоднородном одномодовом волоконном световоде. Оптика и спектроскопия, 1984, т.56, с.555-557.

22. Базаров E.H., Полухин А.Т., Соснин В.П., Телегин Г.И. Собственные частоты в спектре шумов выходного сигнала волоконного кольцевого интерферометра. Зурнал прикладной спектроскопии, 1984, т.XL, с, 507-510.

23. Полухин А.Т., Телегин Г.И. Зависимость шумов волоконного кольцевого интерферометра от когерентности источника излучения. Квантовая электроника, 1984, т.II, с.389-320.

24. Палухин А.Т., Телегин Г.И. Тепловые шумы поляризации водны в одномодовом волоконном световоде. ЖИ>, 1984, т.54, с.857-859.

25. Полухщ А.Т., Телегин Г.И, Тепловые шумы п термодинами-

ческий предел чувствительности волоконного кольцевого интерферометра. Квантовая электроника, 1984, T.II, с.387-388.

26. Караси; А.Я., Козлов В.А., Мерцалов С.А., Полунин Л.Т. Эффективность усреднения поляризационных шумов в одномодо-вом световоде при использовании поляризационной модуляции. Оптика и спектроскопия, 1988, т.65, с.1331-1334.

27. Полухин А.Т., Мерцалов С.А. Замкнутый одномодовый волоконно-оптический контур. ЖГФ, 1989, т.59, с.139-141.

20. Полухин А.Т. Основные механизмы возникновения нлзкочас-тотшсс туков, инициируемых акустическими и тепловыми возыу-цонняг.ш в интерферометрах с взаимными протяженными одномедовыми волоконно-оптическими контурами. Тезисы 44 Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню радио, М., Радио и связь, 15Г-9, ч.г, о.20-21.

29. Полухин А.Т. Исследование механизмов, определяющих зависимость низкочастотных шумов и дрейфа нуля волоконного коль-цеЕого интерферометра от внешних акустических воздействий. Тозисы Всесоюзной конференции "Проектирование радиоэлектронных устройств на диэлектрических волноводах и резонаторах", Тбилиси, 1988, с,314.

30. Полух>" А.Т. Исследование типов одномодовых волоконных

'световодов, обладающих максимальной поляризационной помехозащищенностью. Материалы'семинара "Пршенение оптико-электронных приборов и волоконной оптики в народном хозяйстве", М., Общество "Знание" РСФСР, 1989, с.138-140.

31. Полухин А.Т. Резонансный чувствительный элемент на основе одномодовых волоконных световодов с сохраняющейся поляризацией

у

и периодической по длина модуляцией параметров. Тезисы Всесоюз-

ной конференции "Оптический, радиоволновой и тепловой методы неразрушапщего контроля", Могилев, 1989, ч.1, с.119,

32. Полухин А.Т., Мерцалов С.А. Прибор для диагностирования микротечей корпусов интегральных схем. - Электронная промышленность, 1990, J£7, с.62.

33. Полухин А.Т., Мерцалов С.А., Волков В.Н. Волоконно-оптический преобразователь для диагностических устройств различного применения на основе прецизионного интерферометра. - Электронная техника, сер.8. Управление качеством, стандартизация, метрология, испытания, вып.1 (304). Методы и средства диагностики изделий электронной техники, М. , ЦНИИ "Электроника1* , 1989, с.34.

34. Полухин А.Т., Мерцалов С.А. Волоконно-оптический виброметр. Авторское свидетельство JSI576840 от 8.03.90.

35. Полухин А.Т. Волоконно-оптический датчик перемещений. Положительное решение от 13.02.90 на заявку $4650347.

36. Полухин А.Т. Волоконно-оптический виброметр. Авторское свидетельство №1589057 от 1.05.91.

37. Полухин А.Т. Волоконно-оптический датчик. Авторское свидетельство iSI6I92I7 от 8.09.90.

38. Полухин А.Т. Ответвитель для волоконного интерферометра с волоконным зондом. Положительное решение от 28.03.90 на заявку Ä4675550.

39. Базаров E.H., Полухин А.Т., Сверчков Е.И., Телегин Г.И. Уст-.ройство для измерения угловой скорости. Авторское свидетельство ÄI044I7I от 23.05.83.

40. Базаров E.H., Коваленко 8.Г., Ыакенков В.Д., Полухин А.Т.,

»

Сверчков Е.И., Телегин Г.И. Устройство для измерения угловой скорости. Авторское свидетельство JH0I9925 от 22.01.83.

41. Базаров E.H., Полухин А.Т., Телегин Г.И. Устройство передачи оптического сигнала. Авторское свидетельство И098504 о* 15.02.84.

42. Полухин А.Т. , Телегин Г.И. Устройство для измерения магнитного поля. Авторское свидетельство JSI292462 от 22.I0.8S,

43. Полухин А.Т., Телегин Г.И. Устройство для измерения магнитных полей. Авторское свидетельство 141369522 от 22.09.87,

44. Полухин А.Т., Телегин Г.И. Устройство для измерения магнитного поля. Авторское свидетельство М342255 от 01.05.87.

45. Полухин А.Т., Голяев Ю.Д..Дмитриев В.Г., Ефремов C.B., Мерцалов С.А., Телегин Г.И. Малогабаритный волоконно-оптический датчик магнитных полей. Авторское свидетельство JH505203 от 01.05.89.

46. Полухин А.Т.,Телегин Г.И. Чувствительный элемент лазерного гирокетра. Авторское свидетельство Я175276 от 22.04,85.

47. Кибалко И.А., Мерцалов С.А., Полухин А.Т. Волоконно-оптический магнитометр. Авторскоо свидетельство М424506 от 15.05.88.

48. Бордавцев В.Б., Кибалко И.А., Мерцалов С.А.,, Полухин А.Т; Приемно-передаюцее устройство акустического ишхроскопа. Авторское свидетельство И449891 от 08.09.88.

49. Мерцалов С.А., Полухин А.Т. Волоконно-оптический датчик физических величин. Авторское свидетельство №1462205 от 01.11.88.