| Название НИОКТР |
Волоконно-оптический рефрактометр с ультрашироким рабочим диапазоном на основе волоконных решеток, записанных импульсным лазерным излучением фемтосекундной длительности
|
| Аннотация |
В настоящее время волоконно-оптические технологии являются одним из наиболее активно развивающихся направлений современной прикладной науки. Ежегодно в печати появляется большое количество работ, посвященных исследованию и разработке волоконных сенсорных устройств для широкого круга применений. Волоконно-оптические сенсоры получили распространение в различных областях промышленности и представлены целым рядом различных устройств, среди которых: точечные и распределённые сенсоры изгиба, напряжения и температуры, датчики на основе эффектов рассеяния, высокоточные волоконные интерферометры и другие устройства.
Отдельная особая группа волоконных сенсоров использует эффект эванесцентного поля, подразумевающий, что часть электромагнитного поля излучения, распространяющегося по световоду, приводится в прямой контакт с исследуемой средой. В случае стандартного телекоммуникационного оптического волокна излучение экранируется внутри сердцевины, что исключает взаимодействие с внешней средой. Поэтому большинство конструкций оптоволоконных сенсоров на основе эванесцентного поля подразумевают внесение изменений в конфигурацию волокна. Это может выражаться в использовании специальных волокон, создании тейперов, травлении оболочки и записи специальных внутриволоконных периодических структур, рассеивающих излучение в оболочку световода. Последнее решение представляется наиболее технологичным и перспективным с практической точки зрения, так как не ухудшает прочностные характеристики световода и обладает потенциально большей точностью.
В области сенсорики с применением внутриволоконных структур в последнее время интерес вызывают методы направленной записи при помощи лазерного излучения с фемтосекундной длительностью импульса. Причиной этого интереса является гибкость подхода, позволяющего производить запись произвольных по конфигурации структур во многих типах волокон (в том числе с низкой или околонулевой фоточувствительностью). В отличие от распространённой интерференционной технологии записи внутриволоконных структур, направленные методы подразумевают формирование структур в сердцевине волокна путём фокусирования записывающего излучения в одну точку и последующего перемещения фокального пятна вдоль траектории записи. В облучённой области сердцевины образуется искусственный дефект, представляющий из себя локализованное анизотропное изменение показателя преломления материала сердцевины, при этом формирование структуры происходит не вследствие эффекта фоточувствительности, а благодаря процессам многофотонного поглощения. По сравнению с интерференционными методами фемтосекундная запись обеспечивает большую вариативность, а получаемые структуры обладают рядом уникальных свойств, расширяя возможности сенсорных применений.
В рамках проекта будет разработана методика создания экспериментальных образцов волоконно-оптических рефрактометров с ультрашироким рабочим диапазоном на основе периодических внутриволоконных структур, записываемых при помощи импульсного лазерного излучения фемтосекундной длительности. В ходе работы будет исследоваться влияние параметров таких структур на эффективность рассеяния оптического излучения фундаментальной моды в оболочку световода. Будут выявлены основные механизмы, отвечающие за ширину диапазона работы волоконного рефрактометра, достижимые чувствительность и точность измерений. Результаты выполнения проекта будут способствовать развитию инструментария фотоники и волоконной сенсорики, и обеспечат основу для создания нового поколения высокоточных волоконных рефрактометров и других оптических сенсорных систем на основе эванесцентного поля.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-09-15
|
| Дата окончания |
2027-06-30
|
| Номер контракта |
25-72-00159
|
| Дата контракта |
2025-09-15
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
535:621.372.8 535:538.975
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Томышев Кирилл Александрович
|
| Руководитель организации |
Никитов Сергей Аполлонович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ ИМ. В.А.КОТЕЛЬНИКОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-11-17 08:46:07 UTC, 2025-11-17 08:46:07 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
волоконная оптика; моды оболочки; наклонные волоконные брэгговские решетки; рефрактометрия; волоконно-оптические сенсоры; волоконные брэгговские решетки; метод сканирования сердцевины; поточечная запись; запись фемтосекундным лазерным излучением
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.33.39 - Оптические явления в волноводах и тонких пленках. Интегральные оптические схемы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
