ivdon3@bk.ru
В данной работе мы предлагаем вариант построения многоканальной системы квантового распределения ключей с частотным кодированием, основанной на электрооптической схеме системы квантового распределения ключей (далее КРК)с парами амплитудного модулятора и фазового модулятора на стороне Алисы, и парами фазового модулятора и амплитудного модулятора на стороне Боба (далее АМФМ-ФМАМ), с использованием Comb-генератора, мультиплексора и демультиплексора для образования множества параллельных квантовых подканалов.
Ключевые слова: квантовая криптография, квантовое распределение ключей; частотное кодирование, электрооптическая модуляция фотона, амплитудно-фазовая тандемная модуляция
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
В статье исследован процесс организации работы общественного пассажирского городского транспорта г. Ростова-на-Дону и закономерности процесса организации работы общественного пассажирского городского транспорта г. Ростова-на-Дону, взаимосвязь факторов, влияющих на этот процесс.
Ключевые слова: льготные категории пассажиров, пассажиропоток, транспортная подвижность, маршрутная сеть, общественный транспорт, регулярные пассажирские перевозки, автоматизированный мониторинг пассажиропотока
В работе описана реализация волоконно-оптического одноканального датчика вибрации, построенного на основе двух волоконных брэгговских решеток, широкополосного источника, фотодетектора и звуковой карты компьютера, используемой в качестве АЦП
Ключевые слова: вибрация, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решетка, преобразование Фурье
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
Рассматриваются возможные пути исследования и разработки управления сверхвысокочастотным технологическим комплексом (СВЧ ТК) для обработки твердых и жидких сред, накопленных в хранилищах отходов на коневодческих и животноводческих фермах. Дана классификационная оценка существующих и предлагаемого комплексного модельного термоэлектродинамического подходов, учитывающего физико-химический состав обрабатываемой среды. Представлены результаты лабораторных опытов по осушки обрабатываемых веществ для обоснования комплексного управления и разработки реального СВЧ ТК.
Ключевые слова: диэлектрики, диэлектрическая проницаемость, СВЧ нагрев, влажность, отходы, физико-химический состав, математические модели, технологический комплекс
Настоящая статья посвящена разработке и исследованию распределенных волоконных систем аэроакустического контроля параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашин. Основной акцент сделан на разработке и исследованию распределенных волоконных систем на основе методов контроля использующие мультиплексированные волоконно-оптические датчики контроля параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашин, использующих преимущества оптических методов передачи информации и устройство для его реализации. Определены принципы построения комплексных систем аэроакустической картографии, дополненных методами и средствами измерений газодинамических параметров потока в проточной части и на срезе сопла турбомашин, направленных на повышение информативности и уровня алгоритмизации неразрушающего контроля состояния рабочих лопаток и обеспечивающих получение данных в условиях параметрической и структурной неопределенности газовоздушного потока как по контролируемым внутренним сечениям проточной части, так и по выходному сечению на срезе турбомашины. Рассмотрены задачи размещения точек контроля и восстановления пространственного распределения поля по измерениям в дискретной совокупности точек по отдельности. Восстановление акустического поля турбомашин реализуется по данным измерений на выходе ВОД, только используя статистический подход. Восстановление поля представлено в виде непрерывных функций пространственных координат по результатам измерения в дискретной совокупности точек при наличии априорной информации о свойствах измеряемых полей. Использованы статистические подходы для определения координат датчиков и погрешности восстановления на примере одной модельной задачи контроля поля излучения, создаваемого непрерывным монопольным излучателем. Результаты расчетов показывают, что наличие корреляции между коэффициентами разложения поля излучения по функциям, приводит к уменьшению, необходимое для достижения заданной точности восстановления числа датчиков.
Ключевые слова: распределенные волоконные системы, аэроакустичес-кий контроль, акустическое поле, моделирование процессов, восстановление
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлен вариант решения задачи характеризации резонансного контура Фано в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе кольцевых волоконных брэгговских решеток с пи-сдвигом. Применение биосенсоров указанного типа позволяет увеличить чувствительность детектировании изменений коэффициента преломления исследуемой среды до уровня (1-2)х10-9 RIU. Приведенные значения чувствительности достигаются за счет формирования в решетке высокодобротного резонанса Фано с шириной контура на полувысоте, равной 1–5 пм. Однако возможность получения значительного выигрыша в метрологических характеристиках с одной стороны, ставит задачу характеризации таких узкополосных резонансов с другой, поскольку существующие оптические анализаторы спектра не обладают соответствующей разрешающей способностью. Для решения данной задачи предложен радиофотонный способ трехчастотного зондирования сверхузкополосного и несимметричного контура Фано симметричным амплитудно-модулированным излучением с разбалансированными по амплитуде боковыми составляющими. В отличие от ранее применявшегося нами для решения подобных задач радиофотонных способов двухчастотного симметричного зондирования с равными амплитудами боковых составляющих и подавленной несущей, достигнуто однозначное определение центральной частоты, максимальной амплитуды и добротности контуров Фано, а также возможность значительного упрощения техники сбора информации об их параметрах. Статья состоит их двух частей, в которых последовательно отражаются вопросы постановки задач моделирования и обсуждения его результатов с подтверждением результатами физических экспериментов.
Ключевые слова: оптический биосенсор, рефрактометрия, волоконная решетка Брэгга, фазовый пи-сдвиг, кольцевая волоконная решетка Брэгга с фазовым пи-сдвигом, резонанс Фано, изменение коэффициента преломления, чувствительность, разрешающая способность, радиофотонные методы
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В статье с точки зрения определения требований к параметрам внешней амплитудно-фазовой модуляции лазерного излучения как ключевому процессу формирования радиочастотных сигналов в оптическом диапазоне для систем с поляризационным мультиплексированием полигармонических сигналов, обзорно рассмотрены основные схемы, характеристики, и направления развития генераторных узлов радиофотонных систем.
Ключевые слова: радиофотоника; модуляция лазерного излучения с подавлением несущей; оптическая генерация радиосигналов; генерация полигармонических оптических сигналов, радиочастотные составляющие, поляризационное мультиплексирование
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В статье представлены результаты моделирования микрополосковой СВЧ структуры кольцевой конфигурации, которая по аналогии с волоконно-оптическим прототипом, воплощает принцип образования резонанса Фано. Подобный тип резонанса характеризуется асимметрией формы и обладает более узким резонансом по сравнению с классическими гауссовской и лоренцовской формами.
Ключевые слова: кольцевой резонатор, брэгговское отражение, резонанс Фано, фазовый сдвиг
Сложность и высокая стоимость мультиплексирования волоконно-оптических сенсоров до сих пор является основным ограничением для широкого внедрения сенсорных систем как распределенного и квази-распределенного, так и точечного типа. В статье предложен новый метод мультиплексирования, который использует преимущества как широкополосных, так и двухчастотных радиофотонных систем мультиплексирования. От первых взят простейший широкополосный излучатель, но не используется сложная и дорогая система спектрометрии для определения центральной длины волны волоконных брэгговских решеток. От вторых взята система регистрации на частоте биений между двумя составляющими, но не используется дорогая система генерации двух- и полигармонических систем зондирования. Параметр мультиплексирования определяется частотой разноса между окнами прозрачности волоконной брэгговской решетки, например, с двумя фазовыми π-сдвигами, который отличается на определенную величину у каждого из сенсоров. Приведен механизм моделирования решеток указанного типа, принципиально показана возможность мультиплексирования различного количества сенсоров. При использовании сенсорных сетей, построенных на основе пассивных оптических, число мультиплексируемых датчиков может достигать 256, при этом все датчики имеет одинаковую брэгговскую дину волны, и могут быть объединены в древовидную, шинную и другие топологии.
Ключевые слова: Волоконная брэгговская решетка, фазовая неоднородность, волоконно-оптический сенсор, мультиплексирование, окно прозрачности, разность частот между окнами прозрачности, частота биений
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
С позиций обеспечения экологической безопасности (ОЭБ) рассматриваются вопросы анализа и синтеза территориально распределенных систем хранения опасных веществ. Особое внимание уделено информационному слою обеспечения экологической безопасности указанных систем, который оперирует результатами обработки нормативной документации, данными экологического мониторинга, аналитических отчётов и т.п. Его функционирование опирается на систему специализированных автоматизированных рабочих мест (АРМ), каждое из которых формирует множество прогнозов и расчетов в целях ОЭБ, используя информацию на трёх уровнях детализации: физическом, технологическом и логическом. Определена структура математического, информацион-ного, программного и технического обеспечения АРМ. Показано, что предложенная структура АРМ может быть использована при проектировании различных систем хранения опасных веществ, и направлена на решение вопросов ОЭБ при их эксплуатации.
Ключевые слова: территориально распределенные системы хранения, опасные вещества, обеспечение экологической безопасности, информационное обеспечение, специалист-эколог, автоматизированное рабочее место
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
С позиций обеспечения экологической безопасности рассматриваются вопросы анализа и синтеза территориально распределенных систем хранения опасных веществ. Основное внимание в статье уделено техническому обеспечению экологической безопасности указанных систем, определяющему слой системы инструментального контроля (СИК) в каналах мониторинга экологической ситуации, параметров хранения опасных веществ и охраны периметров территории хранения. Функционирование СИК опирается на применение волоконно-оптических датчиков на основе волоконных решеток Брэгга в каждом из указанных каналов и методов их полигармонического зондирования. Определены принципы совместного измерения температуры и давления, как основных параметров хранения, оптико-абсорбционного измерения концентрации газов с использованием дистанционного многокомпонентного волоконно-оптического ИК-анализатора для контроля экологической ситуации. Приведены сведения о построении датчиков для систем охраны периметра территорий хранения. Показано, что предложенная структура СИК может быть использована при проектировании различных систем хранения опасных веществ, и направлена на решение вопросов обеспечения экологической безопасности при их эксплуатации.
Ключевые слова: территориально распределенные системы хранения, опасные вещества, обеспечение экологической безопасности, техническое обеспечение, волоконные решетки Брэгга, измерение температуры и давления, многокомпонентный волоконно-оптический ИК-анализатор газов
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Рассматриваются принципы построения интеллектуального узла электродвигателя – щетки, в которую встроен волоконно-оптический датчик износа и температуры (ВОДИТ) на основе нескольких слабоотражающих последовательно расположенных волоконных брэгговских решеток (ВБР). В отличие от существующих разработанные ВОДИТ являются комплексированными и способны одновременно измерять температуру по сдвигу центральной длины волны лазерного излучения, отраженного ВБР, величину износа – по изменению длины решеток. Анализ отраженного сигнала от ВБР позволяет определять скоростные параметры двигателя, изменения температуры – состояние щеточно-коллекторного узла. При разрешении интеррогатора по длине волны в 2 пм разрешающая способность ВОДИТ по температуре составит 0,2 °С. Погрешность измерения величины износа определяется стабильностью амплитудных параметров лазерного излучения и составляет доли микрометров.
Ключевые слова: трение, комплексированный волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решетка, износ, температура, электродвигатель, интеллектуальная щетка, скорость вращения
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В данной статье рассмотрена природа органоминеральных гибридных нанокомпозитов. Перспективными направлениями в области органоминеральных гибридных нанокомпозиционных материалов станут методы синтеза мультикомпонентных материалов, а также типа «сетка в сетке» и «гость-хозяин». Фундаментальной проблемой химии и физики нанокомпозитов остается зависимость «структура-свойство». Решение этой проблемы позволит перейти от исследований материалов к их целенаправленному проектированию.
Ключевые слова: нанокомпозиты, золь-гель технология, синтез, наночастицы.
05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов
Аннотация: установка и результаты 2-х лет полевого эксперимента, экспериментальные данные о влиянии предпосевной обработки семян моркови лазером на урожайность и её структуру, а так же сохранность корнеплодов. Результаты исследований подтверждают положительное влияние предпосевной обработки семян лазером на повышение урожайности моркови и могут быть рекомендованы к использованию в технологии выращивания культуры. Рассмотрена возможность регулирования микроклимата овощехранилища в условиях хранения моркови с применением электроаэрозоля. Материал имеет как научный, так и производственный интерес.
Ключевые слова: морковь, лазерная обработка, урожайность, многофакторный эксперимент, полевой опыт.
В данной работе рассмотрен метод определения положения контактного провода электрифицированных железных дорог с применением СВЧ радиолокации. Метод основан на использовании триангуляционной системы из двух георадаров и позволяет определять зигзаг контактного провода и высоту от головки рельса. Преимуществами предлагаемого метода являются всепогодность, возможность непрерывного контроля положения контактного провода в плане и профиле с возможностью автоматизации процесса обработки и сигнализации отклонений.
Ключевые слова: контактная сеть, положение контактного провода, георадар, автоматизированный контроль
05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ