Archive

Рассмотрены вопросы разработки принципов построения оптико-электронных систем измерения мгновенной частоты радиосигналов СВЧ-диапазона, основанных на применении в них оригинальных способов амплитудно-фазового модуляционного преобразования радиосигналом одночастотного лазерного излучения оптической несущей в симметричное двухчастотное и измерительного преобразования типа «частота – амплитуда» в волоконных решетках Брэгга специального профиля, с доказательством возможности расширения с их помощью диапазона измеряемых частот, повышения разрешающей способности измерений в области «низких» частот и чувствительности измерений в области «высоких» частот.

Ключевые слова: радиофотоника, измерение мгновенной частоты радиосигнала, амплитудно-фазовое модуляционное преобразование оптической несущей, измерительное преобразование «частота – амплитуда», волоконная решетка Брэгга.

О.Г. Морозов
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиофотоники и микроволновых технологий, директор НИИ прикладной электродинамики, фотоники и живых систем, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ, г. Казань, Республика Татарстан, Россия, e-mail: microoil@mail.ru.

Г.А. Морозов
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой естественных и технических дисциплин Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (Казанский филиал), г. Казань, Республика Татарстан, Россия, e-mail: gmorozov-2010@mail.ru.

М.Р. Нургазизов
Аспирант кафедры радиофотоники и микроволновых технологий Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева-КАИ», г. Казань, Республика Татарстан, Россия, e-mail: marat_nur@bk.ru.

А.А. Талипов
Аспирант кафедры радиофотоники и микроволновых технологий Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева-КАИ, г. Казань, Республика Татарстан, Россия, e-mail: talipov.anvar@gmail.com.

1. East P.W. Fifty years of instantaneous frequency measurement // IET Radar Sonar Navig. – 2012. – Vol. 6, iss. 2. – P. 112–122.

2. A fully photonics-based coherent radar system / P. Ghelfi [et al.] // Nature. – 2014. – Vol. 507. – P. 341–345.

3. Zou X.H., Pan S.L., Yao J.P. Instantaneous microwave frequency measurement with improved measurement range and resolution based on simultaneous phase modulation and intensity modulation // J. Lightw. Technol. – 2009. – Vol. 27, no. 23. – P. 5314–5320.

4. Photonic measurement of microwave frequency based on phase modulation / J.Q. Zhou [et al.] // Opt. Exp. – 2009. – Vol. 17. – P. 7217–7221.

5. Wei Li, NingHua Zhu, Li Xian Wang. Reconfigurable instantaneous frequency measurement system based on dual-parallel Mach–Zehndermodulator // Journal of Photonics. – 2012. – Vol. 4, no. 2. – P. 427–436.

6. Photonic instantaneous measurement of microwave frequency using fiber Bragg grating / Z. Li [et al.] // Opt. Commun. – 2010. – Vol. 283. – P. 396–399.

7. Microwave frequency measurement using fiber Bragg grating as V-shape filter / Xiaomin Zhang [et al.] // Proc. of 2010 International Conference on Digital Manufacturing & Automation. – 2010. – P. 921–924.

8. Instantaneous microwave frequency measurement using a special fiber Bragg grating / Ze Li [et al.] // IEEE microwave and wireless components letters. – 2011. – Vol. 21, no. 1. – P. 1346–1348.

9. Synthesis of two-frequency symmetrical radiation and its application in fiber optical structures monitoring / O. Morozov [et al.] // Fiber Optic Sensors.– 2012. – Ch. 6. − P. 137–165. – URL: http://www.intechopen.com/books/fiber-optic-sensors/synthesis-of-two-frequency-symmetrical-radiationand its-application-in-fiber-optical-structures-mon.

10. Морозов О.Г., Айбатов Д.Л., Садеев Т.С. Синтез двухчастотного излучения и его применения в волоконно-оптических системах распределенных и мультиплексированных измерений // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. − 2010. − Т. 13, № 3. − С. 84–91.

11. Морозов О.Г., Ильин Г.И. Амплитудно-фазовая модуляция в системах радиофотоники // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и  инфокоммуникационные системы. – 2014. – № 1. – С. 3–42.

12. Формирование многочастотного излучения в двухпортовом модуляторе Маха-Цендера / А.А. Севастьянов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. − 2013. − № 4. − С. 232–236.

13. Измерение мгновенной частоты с помощью двухчастотного зондирования / О.Г. Морозов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. − 2012. − № 4. − С. 146–149.

14. Измерение мгновенной частоты СВЧ-радиосигналов в оптическом диапазоне на основе преобразования «частота – амплитуда» в волоконной решётке Брэгга с фазовым π-сдвигом / О.Г. Морозов [и др.] // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. − 2013. − № 3. − С. 30–41.

15. Instantaneous frequency measurement using double-frequency probing / O.G. Morozov [et al.] // Proc. of SPIE. – 2013. – Vol. 8787. – P. 878708.

16. Morozov O.G., Nurgazizov M.R., Talipov A.A. Double-frequency method for the instantaneous frequency and amplitude measurement // Proc. of IX International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT’13). – 2013. – P. 381–383.

17. Instantaneous frequency measurement of microwave signals in optical range using “frequency-amplitude” conversion in the π-phase-shifted fiber Bragg grating / O.G. Morozov [et al.] // Proc. of SPIE. – 2014. – Vol. 9136. – P. 91361B.

18. Instantaneous microwave frequency measurement with monitoring of system temperature / O.G. Morozov [et al.] // Proc. of SPIE. – 2014. – Vol. 9156. – P. 91560N.

19. Нургазизов М.Р. Двухчастотная система измерения мгновенной частоты радиосигналов СВЧ-диапазона с температурной стабилизацией [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. − 2014. − № 4 (54). – URL: www.science-education.ru/118-14134.

20. Gasulla I., Capmany J. Analytical model and figures of merit for filtered microwave photonic links // Opt. Exp. – 2011. – Vol. 19, no. 20. – P. 19758–19774.

На сегодняшний день нелинейный предел Шеннона фактически определил порог применения одномодовых оптических волокон (ОВ) на протяженных волоконно-оптических линиях передачи высокоскоростных транспортных сетей связи нового поколения. Одним из кардинальных способов подавления нелинейных эффектов в оптическом линейном тракте является непосредственное уменьшение нелинейности самого волоконного световода за счет существенного увеличения диаметра его сердцевины. В работе представлен альтернативный поход к моделирова нию профиля показателя преломления таких кварцевых ОВ с увеличенным до 50 мкм диаметром сердцевины, что соответствует типовым многомодовым ОВ, с уменьшенной дифференциальной модовой задержкой, оптимизированным при этом для передачи сигналов в телекоммуникационных «С» и «L» волновых диапазонах.

Ключевые слова: маломодовые и многомодовые оптические волокна, оптические волокна с увеличенным диаметром сердцевины, дифференциальная модовая задержка, нелинейный предел Шеннона.

А.В. Бурдин
Доктор технических наук, доцент, помощник ректора по инновациям, профессор кафедры линий связи и измерений в технике связи Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики, г. Самара, Россия, e-mail: bourdine@yandex.ru; bourdine@psuti.ru.

В.А. Бурдин
Доктор технических наук, профессор, проректор по науке и инновациям, заместитель заведующего кафедрой линий связи и измерений в технике связи Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики, г. Самара, Россия, e-mail: burdin@psati.ru.

В.А. Андреев
Доктор технических наук, профессор, ректор, заведующий кафедрой линий связи и измерений в технике связи Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики, г. Самара, Россия, e-mail: priem@psati.ru.

1. Mitra P.P., Stark J.B. Nonlinear limits to the information capacity of optical fibre communications // Nature. – 2001. – Vol. 411. – P. 1027–1030.

2. Innovative future optical transport network technologies / T. Morioka [et al.] // NTT Technical Review. – 2011. – Vol. 9, no. 8. – URL: https: //www.ntt-review.jp/archive/ntttechnical.php? contents = ntr201108fa6.html.

3. Capacity Limits of Optical Fiber Networks / R.-J. Essiambre [et al.] // Journal of Lightwave Technology. – 2010. – Vol. 28, no. 4. – P. 662–701.

4. Essiambre R.-J., Tkach R.W. Capacity trends and limits of optical communication networks // Proceedings of IEEE. – 2012. – Vol. 100, no. 5. – P. 1035–1055.

5. The nonlinear Shannon limit and the need for new fibres / D. Ellis [et al.] // Proceedings of SPIE. – 2012. – Vol. 8434. – P. 84340H-1–84340H-11.

6. Hirano M. Future of transmission fiber // IEEE Photonics Journal. – 2011. – Vol. 3, no. 2. – P. 316–319.

7. Richardson D.J., Fini J.M., Nelson L.E. Space-division multiplexing in optical fibers // Nature Photonics. – 2013. – Vol. 7, no. 5. – P. 354–362.

8. Morioka T. Recent progress in space-division multiplexed transmission technologies // OFC/NFOEC Technical Digest. – 2013. – OW4F.2. – P. OW4F.2-1–OW4F.2-4.

9. Software defined networking (SDN) over space division multiplexing (SDM) optical networks: features, benefits and experimental demonstration / N. Amaya [et al.] // Optics Express. – 2014. – Vol. 22, no. 3. – P. 3638–3647.

10. Ultra-high-density spatial division multiplexing with a fewmode multicore fibre / R.G.H. van Uden [et al.] // Nature Photonics. – 2014. – No. 10. – P. 1–6.

11. Yamamoto Y., Hirano M., Sasaki T. Low-loss and low-nonlinearity pure-silica-core fiber for large capacity transmission // SEI Technical Review. – 2013. – Vol. 76. – P. 63–68.

12. Mode division multiplexing over 96 km of few mode fiber using coherent 6×6 MIMO processing / R. Ryf [et al.] // Journal of Lightwave Technology. – 2012. – Vol. 30, no. 4. – P. 521–531.

13. Space-division multiplexed high-speed superchannel transmission over few-mode fiber / A. Li [et al.] // Journal of Lightwave Technology. – 2012. – Vol. 30, no. 24. – P. 3953–3964.

14. 73.7 Tb/s (96×3×256-Gb/s) mode-division-multiplexed DP-16QAM transmission with inline MM-EDFA / V.A.J.M. Sleiffer [et al.] // Optics Express. – 2012. – Vol. 20, no. 26. – P. B428–B438.

15. Теумин И.И. Волноводы оптической связи. – М.: Связь, 1978. – 178 с.

16. Андрушко Л.М., Вознесенский В.А., Каток В.Б. Справочник по волоконно-оптическим линиям связи. – Киев: Тэхника, 1988. – 239 с.

17. Bourdine A. Modeling and simulation of piecewise regular multimode fiber links operating in a few-mode regime. Advances in Optical Technologies. – 2013. – Vol. 2013. – URL: http: //www.hindawi.com/journals/ aot/2013/469389.

18. Бурдин А.В. Маломодовый режим передачи оптических сигналов по многомодовым волокнам: приложения в современных инфокоммуникациях. – Самара: ПГУТИ, 2011. – 274 с.

19. Patent 4286979 United States Patent, IPC Classification C03B37/07, C03B37/075, G01N21/00. Fabrication of optical fibers using differential mode-group delay measurement / M.J. Buckler, R. Kummer, S.C. Mettler, M. Miller, Bell Telephone Laboratories Inc., USA, – No. 19800162263, priority date 23.06.1980; publication date 01.09.1981.

20. Stone F.T., Ritger A.J., Head E.D. The use of a quantitative differential mode delay technique to improve fiber bandwidth // IEEE Journal of Lightwave Technology. – 1983. – Vol. LT-1, no. 4. – P. 585–587.

21. Patent US 2002/0197038 United States Patent, IPC Classification G02B6/18, G02B6/16. Laser optimized multimode fiber and method for use with laser and system employing same / J.S. Abbot, D.E. Harsbarger, Corning Inc., USA, – No. 10/217812, priority date 12.08.2002; publication date 26.12.2002.

22. Patent WO 2007/043060 A1 World Intellectual Property Organization, IPC Classification C03B37/025, C03B37/07. Optical fiber having higher bandwidth and method for producing the same / P. Bangalore Krishnaswamy, S. Dutta, S.R. Panneerselvam, S.K. Nageswaran, Sterlite Optical Technologies Ltd., India, – No PCT/IN2005/000354, priority date 07.10.2005; publication date 19.04.2007.

23. Patent US 6574403 B1 United States Patent, IPC Classification G02B6/02, G02B6/16. Apparatus and method for improving bandwidth of multimode fibers / S.E. Golowich, S.L. Jones, A.J. Ritger, K.S. Thornburg, Fitel USA Corp., USA, – No 09/575867, priority date 17.05.2002; publication date 03.06.2003.

24. New generation of broad wavelength window multimode fibres / F.J. Achten [et al.] // Proceedings of 30-th European Conference on Optical Communication (ECOC) Stockholm, Sweden, 2004. – Stockholm, 2004 – Vol. 4. – P. Th 3.3.3-1–Th 3.3.3-3.

25. High-speed transmission in multimode fibers / R.E. Freund [et al.] // IEEE Journal of Lightwave Technology. – 2010. – Vol. 28, no. 4. – P. 569–586.

26. Адамс М. Введение в теорию оптических волноводов: пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 512 с.

27. Bourdine A.V. Method for chromatic dispersion estimation of high-order guided modes in graded index single-cladding fibers // Proceedings of SPIE. – 2007. – Vol. 6605. – P. 660509-1–660509-13.

28. Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов: пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1987. – 656 с.

29. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов. – М.: Физматгиз, 1962. – 1100 с.

30. Burdin V., Andreev R., Praporshchikov D. Model and algorithm of optimization of a refractive index profile of single-mode fibers for optical communication networks // Proceedings of SPIE. – 2004. – Vol. 5485. – P. 63–74.

31. Бурдин В.А. Методы определения коэффициентов формулы Селлмейера в задачах анализа дисперсионных характеристик кварцевых оптических волокон // Инфокоммуникационные технологии. – 2006. – № 2. – С. 30–34.

32. Боголюбов А.Н., Буткарев И.А., Свешников А.Г. Синтез волоконных световодов // Радиотехника. – 2004. – № 12. – С. 4–12.

33. Бурдин А.В., Яблочкин К.А. Исследование дефектов профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон кабелей связи // Инфокоммуникационные технологии. – 2010. – № 2. – С. 22–27.

Представлены результаты фемтосекундной записи волоконных брэгговских решеток (ВБР) первого и второго порядков через защитное пластиковое покрытие световода. В частности, записаны однородные решетки в нефоточувствительных световодах с полиимидной оболочкой SMP1500 (9/125) P и SMP1500SC (9/125) P (с чисто кварцевой сердцевиной), спектр отражения которых хорошо согласуется с расчетом. Показано, что данный метод позволяет также записывать суперструктурированные ВБР.

Ключевые слова: волоконная брэгговская решетка, фемтосекундная лазерная модификация показателя преломления, поточечная запись брэгговских решеток.

А.В. Достовалов
Младший научный сотрудник лаборатории волоконной оптики Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, Россия, e-mail: dostovalov@iae.nsk.su.

А.А. Вольф
Инженер-программист лаборатории волоконной оптики Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, Россия, e-mail: alexey.a.wolf@gmail.com.

С.А. Бабин
Доктор физико-математических наук, член-корреспондент Российской академии наук, руководитель Лаборатории волоконной оптики Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, Россия, e-mail: babin@iae.nsk.su.

1. Optical Fiber Sensor Technology / ed. by K.T.V. Grattan, B.T. Meggitt. – Boston, MA: Springer US, 2000.

2. Kashyap R. Fiber Bragg Gratings. – Academic Press, 1999.

3. Othonos A., Kalli K. Fiber Bragg gratings. – Boston: Artech House, 1999.

4. Photosensitivity in Optical Fibers / K.O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau[et al.] // Annu. Rev. Mater. Sci. – 1993. – Vol. 23, no. 1. – P. 125–157.

5. Волоконные решетки показателя преломления и их применения / С.А. Васильев, О.И. Медведков, И.Г. Королев [и др.] // Квантовая электроника. – 2005. – Т. 12. – С. 1085–1103.

6. Femtosecond pulse written fiber gratings: a new avenue to integrated fiber technology / J. Thomas, C. Voigtländer, R.G. Becker [et al.] // Laser Photon. Rev. – 2012. – Vol. 6, no. 6. – P. 709–723.

7. Point-by-point written fiber-Bragg gratings and their application in complex grating designs / G.D. Marshall, R.J. Williams, N. Jovanovic [et al.] //Opt. Express. – 2010. – Vol. 18, no. 19. – P. 19844–59.

8. Fabrication of a long-period grating in a fibre by second-harmonic radiation from a femtosecond Ti:sapphire laser / K.A. Zagorul’ko, P.G. Kryukov, Y. V. Larionov [et al.] // Quantum Electron. – 2001. – Vol. 31, no. 11. –P. 999–1002.

9. Inscription of fiber Bragg gratings by ultraviolet femtosecond radiation / A. Dragomir, D.N. Nikogosyan, K.A. Zagorulko [et al.] // Opt. Lett. – 2003. – Vol. 28, no. 22. – P. 2171–2173.

10. Yamamoto Y., Sasaki T., Taru T. Water-free pure-silica-core fibre and its stability against hydrogen ageing // Electron. Lett. – 2004. – Vol. 40, no. 22. – P. 1–2.

11. Murphy D. Differential interference contrast (DIC) microscopy and modulation contrast microscopy // Fundamentals of Light Microscopy and Digital Imaging. – New York: Wiley-Liss, 2001. – P. 153–168.

12. Direct writing of fibre Bragg gratings by femtosecond laser / A. Martinez, M. Dubov, I. Khrushchev [et al.] // Electron. Lett. – 2004. – Vol. 40, no. 19. – P. 19–20.

13. Point-by-point inscription of first-order fiber Bragg grating for C-band applications / Y. Lai, K. Zhou, K. Sugden [et al.] // Opt. Express. – 2007. – Vol. 15, no. 26 . – P. 18318–18325.                                                        

14. Eggleton B., Krug P. Long periodic superstructure Bragg gratings in optical fibres // Electron. Lett. – 1994. – Vol. 30, no. 79. – P. 1620–1622.

15. Guan B., Tam H. Simultaneous strain and temperature measurement using a superstructure fiber Bragg grating // IEEE Photonics Technol. Lett. – 2000. – Vol. 12, no. 6. – P. 675–677.

Представлен анализ данных измерения однородности концентрации эрбия вдоль длины активной оптической заготовки по спектру люминесценции эрбия. Получена удовлетворительная корреляция измерений при различных параметрах установки. Достигнутые результаты могут быть применены для отладки технологии производства заготовок оптического волокна, легированных активными присадками.

Ключевые слова: активные волоконные световоды, спектр люминесценции, метрология.

А.С. Смирнов
Аспирант кафедры «Прикладная математика» Пермского национального исследовательского политехнического университета, младший научный сотрудник Лаборатории фотоники Пермского научного центра Уральского отделения РАН, г. Пермь, Россия, e-mail: a.s.smrnv@gmail.com.

К.П. Латкин
Магистрант факультета прикладной математики и механики Пермского национального исследовательского политехнического университета, младший научный сотрудник Лаборатории фотоники Пермского научного центра Уральского отделения РАН, г. Пермь, Россия, e-mail: latkin.k.p@ya.ru.

В.В. Бурдин
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Общая физика» Пермского национального исследовательского политехнического университета, научный сотрудник Лаборатории фотоники Пермского научного центра Уральского отделения РАН, г. Пермь, e-mail: vlaburdi@mail.ru.

1. Холодков А.В., Голант К.М., Исхакова Л.Д. Особенности люминесценции Er+3 в легированном галогенами аморфном диоксиде кремния // Тр. Ин-та общей физики РАН им. А.М. Прохорова. – 2008. – Т. 64. – С. 66–80.

2. Холодков А.В., Голант К.М. Особенности фотолюминесценции ионов Er+3 в силикатных стеклах, полученных плазмохимическим осаждением в СВЧ разряде при пониженном давлении // Журнал технической физики. – 2005. – Т. 75, вып. 6. – С. 46–53.

3. Экспресс-метод оценки эффективности передачи энергии возбуждения между ионами иттербия и эрбия в заготовке активного волокна / А.С. Смирнов, К.П. Латкин, Я.Э. Садовникова, А.С. Курков // Материалы 6-го Рос. сем. по волоконным лазерам. – 2014 – С. 166.

Представлены результаты исследований, направленных на создание автоколлимационного измерителя скорости движения малоразмерных объектов. Диапазон измеряемых скоростей составил 0,1–180 м/с. При измерении высоких скоростей (от 1 до 180 м/с) точность определения скорости была не менее ±0,2 м/c при временном разрешении 6 мкс, в случае измерения малых скоростей (до 1 м/c) точность определения скорости была не менее 5 см/c при временном разрешении 50 мкс.

Ключевые слова: эффект Доплера, волоконная оптика, измеритель скорости, гомодинная схема, скорость пули, дистанционные измерения, интерферометрические схемы, ЛДИС.

А.Л. Павлов
Магистрант, Московский физико-технический институт (государственный университет), Институт общей физики им. А.М. Прохорова, г. Москва, Россия, e-mail: newpavlov@gmail.com.

Ю.Н. Пырков
Кандидат физико-математических наук, Московский физико-технический институт (государственный университет), старший научный сотрудник Института общей физики им. А.М. Прохорова, г. Москва, Россия, e-mail: pyrkovyun@lsk.gpi.ru.

В.Б. Цветков
Доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва, Россия, e-mail: tsvetkov@lsk.gpi.ru.

1. Аникин А., Федосейский А. Лазерные доплеровские измерители в системе учёта горячего проката // Современные технологии автоматизации. – 2007. – № 1. – С. 24–28.

2. Хурхесова А.В., Фёдоров Е.М. Лазерный доплеровский измеритель скорости и длины // Информационно-измерительная техника и технологии: материалы III науч.-практ. конф., Томск, 3–5 мая 2012 г. / под ред. А.В. Юрченко. – Томск: Изд-во Нац. исслед. Том. политехн. ун-та, 2012. – С. 196–201.

3. Compact system for high-speed velocimetry using heterodyne techniques / O.T. Strand, D.R. Goosman, C. Martinez, T.L. Whitworth, W.W. Kuhlow // Review of Scientific Instruments. – 2006. – Vol. 77(8). – P. 083108–083108-8. DOI: 10.1063/1.2336749.

4. Levinson S., Russell R., Bless S. Photonic Doppler Pressure Gauge (PDPG). – URL: http://kb.osu.edu/dspace/bitstream/handle/1811/52707/ PDV_2010_Levinson_PhotonicDopplerPressureGauge.pdf?sequence=1.

5. Трикшев А.И., Курков А.С., Цветков В.Б. Одночастотный гибридный лазер с выходной мощностью до 3 Вт на длине волны 1064 нм // Квантовая электроника. – 2012. – № 42(5). – С. 417–419.

Рассматривается проблема повышения точности идентификации инструментальных погрешностей волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Погрешности ВОГ определяются на имитаторе движения в процессе калибровки БИНС. С помощью математического моделирования исследуется метод определения инструментальных погрешностей волоконно-оптических гироскопов по ошибкам выходных сигналов БИНС. Компоненты вектора ошибок выходных сигналов измеряются при калибровке БИНС. С другой стороны, вектор ошибок есть решение модели ошибок БИНС. Входными сигналами модели ошибок БИНС являются инструментальные погрешности волоконно-оптических гироскопов. Метод базируется на решении обратной задачи – определении инструментальных погрешностей волоконно-оптических гироскопов по ошибкам выходным сигналов БИНС, определенным экспериментально в процессе калибровки. Целями моделирования являются: проверка возможности реализации предлагаемого способа, анализ его эффективности, апробация алгоритмов идентификации и исследование влияния шумов волоконно-оптических гироскопов на точность определения их инструментальных погрешностей. Моделирование осуществляется в среде MATLAB.

Ключевые слова: волоконно-оптический гироскоп, инструментальные погрешности, бесплатформенная инерциальная навигационная система, калибровка, модель ошибок.

С.Г. Николаев
Кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета, г. Пермь, Россия, e-mail: nikolaev@ppk.perm.ru.

Ю.В. Ившина
Старший преподаватель кафедры прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета, г. Пермь, Россия, e-mail: uivka@yandex.ru.

1. Андреев А.Г., Ермаков В.С., Николаев С.Г., Колеватов А.П. Способ калибровки бесплатформенных инерциальных навигационных систем. – Патент PФ № 2406973. Приоритет 10.08.2010.

2. Николаев С.Г. Калибровка бесплатформенных инерциальных навигационных систем // Известия вузов. Сер.: Приборостроение. – СПб.: Изд-во СПбГУ ИТМО, 2009. – Т. 52, № 7. – С. 50–55.

3. D. Titterton and J. Weston. Strapdown Inertial Navigation Technology. – 2nd ed. – The Institution of Electrical Engineers, 2004. – 547 p.

4. Деревянкин А.В., Матасов А.И. Методика калибровки блока акселерометров при грубой информации о его угловом положении. – М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006. – 69 с.

Кратко описана математическая модель волоконно-оптического гироскопа VG910Q. Для разработки эффективной математической модели используется среда Simulink, входящая в состав MatLab. В имитационном моделировании используются виртуальные модули и устройства, поведенческая модель которых максимально приближена к реальной физической модели.

Ключевые слова: имитационная модель, волоконно-оптический гироскоп, стабилизация.

Д.В. Павлов
Аспирант кафедры физики твёрдого тела и микроэлектроники Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого, инженер-исследователь 1-й категории ЗАО «Электронные системы», г. Великий Новгород, Россия, e-mail: energidriver@mail.ru.

1. Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Визуальное моделирование. – СПб.: Профессионал, 2000. – 241 с.

2. Евстифеева О.М., Игнатьев С.В. Анализ экспериментальных данных для оценки характеристик точности волоконно-оптического гироскопа / ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор». – СПб., 1978.

3. Simulink – Simulation and Model-Based Design. – URL: http:// www.mathworks.com/products/simulink.

Исследуются динамика развития оксидативного стресса, повреждения ДНК, изменения митохондриального потенциала и митохондриальной массы при облучении культуры раковых клеток линии HELA ВКР-лазером с длиной волны излучения 1265 нм. Показано, что облучение раковых клеток линии HELA ВКР-лазером с рабочей длиной волны 1265 нм индуцирует клеточную смертность через увеличение концентрации внутриклеточных активных форм кислорода, увеличение повреждения ДНК, снижение митохондриального потенциала и митохондриальной массы.

Ключевые слова: волоконный ВКР-лазер, оксидативный стресс, повреждение ДНК, митохондриальный потенциал, митохондриальная масса.

А.В. Антонова
Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной биологии Научно-исследовательского технологического института им. С.П. Капицы, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, Россия, e-mail: lacrimamosa12@mail.ru.

Е.С. Глущенко
Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной биологии Научно-исследовательского технологического института им. С.П. Капицы, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, Россия, e-mail: mellow1411@rambler.ru.

И.О. Золотовский
Кандидат физико-математических наук, руководитель Научно-образовательный центра лазерных и волоконно-оптических технологий НИТИ им. С.П. Капицы, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, Россия, e-mail: rafzol.14@mail.ru.

А.С. Курков
Доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва; директор Лаборатории фотоники Пермского научного центра Уральского отделения РАН; ведущий научный сотрудник Ульяновского государственного университета, г. Ульяновск, Россия, e-mail: kurkov@kapella.gpi.ru.

Ю.В. Саенко
Доктор биологических наук, начальник лаборатории молекулярной и клеточной биологии Научно-исследовательского технологического института им. С.П. Капицы, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, Россия, e-mail: saenkoyv@yandex.ru.

В.В. Светухин
Доктор физико-математических наук, профессор, научный руководитель Научно-исследовательского технологического института им. С.П. Капицы, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, Россия, e-mail: niti@ulsu.ru.

1. Photodynamic therapy of cancer: an update / P. Agostinis, K. Berg, K.A. Cengel, N.H. Foster, A.W. Girotti, S.O. Gollnick [et al.] // CA Cancer J. Clin. – 2011. – Vol. 61 (4). – P. 250-81.

2. Infrared laser pulse triggers increased singlet oxygen production in tumour cells / S.G. Sokolovski, S.A. Zolotovskaya, A. Goltsov [et al.] //Scientific Reports. – 2013. – Vol. 3. – P. 3484.

3. Cancerous cell death from sensitizer free photoactivation of singlet oxygen / F. Anquez, I. El Yazidi-Belkoura, S. Randoux, P. Suret, E. Courtade // Photochem. Photobiol. – 2012. – Vol. 88. – P. 167.

4. Raman fiber laser for the drug-free photodynamic therapy / A.S. Yusupov, S.E. Yoncharov, J.D. Zalevskii, V.M. Paramonov, A.S. Kurkov // Laser Physics. – 2010. – Vol. 20. – P. 357.

5. Tarr M., Valenzeno D.P. Singlet oxygen: the relevance of extracellular production mechanisms to oxidative stress in vivo // Photochem- Photobiol Sci. – 2003. – Vol. 4. – P. 355.

6. Major determinants of photoinducted cell death: subsellular localization versus photosensitization efficiency / C.S. Oliveira, R. Turchiello, J. Alicia [et al.]. // Free Rad. Biol. Med. – 2011. – Vol. 51. – P. 824.

7. Michaeli A, Feitelson J. Reactivity of singlet oxygen toward amino acids and peptides // Photochem Photobiol. – 1994. – Vol. 59 (3). – P. 284-9.

8. Silva D.C., Czarnecki K., Ryan M.D. Visible and resonance raman spectra of low valent iron porphyrins // Inorgan. Chim. Acta. – 1999. – Vol. 287. – P. 21.

9. Turrens J.F. Mitochondrial formation of reactive oxygen species // J. Physiol. – 2003. – Vol. 552. – P. 335.

10. In vivo mitochondrial oxygen tension measured by a delayed fluorescence lifetime technique / E.G. Mik, T. Johannes, C.J. Zuurbier, A. Heinen, J.H. Houben-Weerts, G.M. Balestra, J. Stap, J.F. Beek, C. Ince / Biophys J., 2008, vol. 95(8), pp. 3977-90.

11. Gayeski T.E., Honig C.R. Intracellular PO2 in individual cardiac myocytes in dogs, cats, rabbits, ferrets and rats // Am. J. Physiol. – 1991. – Vol. 260. – P. H522.

12. Characterization of 2',7'-dichlorofluorescin fluorescence in dissociated mammalian brain neurons: estimation on intracellular content of hydrogen peroxide / Y. Oyama, A. Hayashi, T. Ueha, K. Maekawa // Brain Res. – 1994. – Vol. 28. – P. 113-7.

13. Quantifying mitochondrial and plasma membrane potentials in intact pulmonary arterial endothelial cells based on extracellular disposition of rhodamine dyes / Z. Gan, S.H. Audi, R.D. Bongard, K.M. Gauthier, M.P. Merker // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. – 2011. – Vol. 300. – P. L762.

14. Mitochondrial modifications during rat thymocyte apoptosis: a study at the single cell level / A. Cossarizza, G. Kalashnikova, E. Grassilli, F. Chiappelli, S. Salvioli, M. Capri, D. Barbieri, L. Troiano, D. Monti, C. Franceschi // Exp. Cell Res. – 1994. – Vol. 214(1). – P. 323-30.

15. Olive P.L., Banath J.P. Nature protocols. – 2006. – Vol. 1. – P. 23.

16. Davies M.J. Singlet oxygen-mediated damage to proteins and its consequences // Biochem Biophys Res Commun. – 2003. – Vol. 305(3). – P. 761-70.

17. Hilf R. Mitochondria are targets of photodynamic therapy // J. Bioenerg Biomembr. – 2007. – Vol. 39(1). – P. 85-9.

18. Ricchelli F., Sileikytė J., Bernardi P. Shedding light on the mitochondrial permeability transition // Biochim. Biophys. Acta – Bioenergetics. – 2011. – Vol. 1807. – P. 482.

19. Jones DP. Radical-free biology of oxidative stress // Am J Physiol Cell Physiol. – 2008. – Vol. 295(4). – P. 849-68.

20. Zorov D.B., Juhaszova M., Sollott S.J. Mitochondrial ros-induced ros release: an update and review // Biochim. Biophys. Acta. – 2006. – Vol. 1757. – P. 509.

21. Pope S., Land J.M., Heales S.J. Oxidative stress and mitochondrial dysfunction in neurodegeneration; cardiolipin a critical target? // Biochim. Biophys. Acta – Bioenergetics. – 2008. – Vol. 1777. – P. 794