Заслуженный деятель науки РФ, действующий член Академии инженерных наук РФ, член Общества инженеров по электротехнике и радиоэлектронике США (IEEE), доктор технических наук, профессор. В 2015 г. Мешковский И.К. за профессиональную деятельность в области науки награжден золотой медалью научно-промышленной Европалаты. Руководитель научно-исследовательского центра Световодной фотоники.
Макет распределенной интерференционной волоконно-оптической системы с брэгговскими решетками для охраны протяженных объектов
В 2015 году сотрудники кафедры Световодной фотоники и Международной лаборатории кремниевой и волоконной фотоники и фотоники микросистем представили на стенде АУ «Технопарк-Мордовия» действующий макет распределенной интерференционной волоконно-оптической системы с брэгговскими решетками для охраны протяженных объектов. В основе системы — акустооптический кабель на основе массивов волоконных брэгговских решеток. Они делят охраняемый периметр на отдельные зоны, что позволяет регистрировать одновременно несколько событий на всей длине кабеля с точностью локализации воздействия до длины одной зоны. Система может быть применена для охраны периметра объектов специального назначения, протяженных объектов или трубопроводов.
Сегодня фотоника становится неотъемлемой частью самых разных сфер деятельности и научных областей. Там, где электроника не справляется, на помощь приходит свет. Оптоволокно — новая эпоха в передаче информации.
У фотонов есть много достоинств, которыми не обладают электроны и на каком-то этапе ученые полагали, что фотоны могут просто заменить электроны, но этого, конечно же, не произошло, а просто фотоны дополнили возможности электронов.
Мешковский Игорь Касьянович
Одна из передовых разработок НИЦ Световодной фотоники — волоконно-оптический гироскоп (ВОГ). Гироскоп — это маховик, который, раскручиваясь, «запоминает» свое положение и после этого позволяет очень точно измерять углы поворота, он используется в самолетах, судах и космических кораблях для навигации. В волоконно-оптическом гироскопе нет вращающихся частей, в нем по кругу перемещаются фотоны. Внутри барабана прибора закручена в катушку до двух километров оптоволокна, по этой спирали сразу в двух направлениях запускается луч света. При вращении такого гироскопа один из этих лучей придет к финишу чуть раньше другого и по полученной разнице можно очень точно вычислить угол поворота.
Интерес зарубежных и отечественных фирм к ВОГ базируется на потенциальных возможностях его применения в качестве чувствительного элемента вращения в инерциальных системах навигации, управления и стабилизации. Этот прибор в ряде случаев может полностью заменить сложные и дорогостоящие электромеханические (роторные) гироскопы и трехосные гиростабилизированные платформы. ВОГ может иметь малые массогабаритные параметры в соответствии с требованиями заказчика. Среди достоинств прибора — невысокое энергопотребление, что имеет немаловажное значение при его использовании на борту передвижного объекта. В настоящее время ВОГ используются в качестве основного чувствительного элемента систем инерциальной навигации, систем ориентации и стабилизации положения объектов, таких как воздушные и морские суда, космические аппараты и т.д.
Еще одно направление развития световодной фотоники — морская разведка месторождений. Половина общемировых запасов углеводородов содержится под морским дном, где один из главных инструментов поиска — гидроакустика. Под водой посылается звуковой импульс и с помощью специального акустического датчика принимается отраженный от морского дна сигнал. По характеру этого сигнала можно многое сказать об объекте, от которого он отразился. В качестве микрофона может быть использован световод. При механическом воздействии на световод с брэгговской решеткой, она слегка изменяет свои параметры. Величину этого воздействия можно определить по свету луча, пропущенного через световод. В гидроакустических датчиках НИЦ Световодной фотоники взаимодействуют два луча, отраженных от брэгговских решеток. Таким образом, световоды превращаются в надежные, чувствительные и компактные сенсоры.
С 2017 года по настоящий момент коллектив НИЦ Световодной фотоники выполняет по заказу АО «Концерн ЦНИИ «Электроприбор» НИРОКТР, направленные на создание импортозамещающего производства волоконно-оптических морских сейсмических буксируемых кос, предназначенных для геофизических исследований, поиска и разведки месторождений углеводородов, а также с целью их двойного применения.
Коллектив НИЦ световодной фотоники Университета ИТМО успешно выполнил ряд НИОКТР по заказу АО «Концерн ЦНИИ «Электроприбор» по разработке и постановке на производство типоряда волоконно-оптических датчиков угловой скорости и навигационных систем. Такие приборы необходимы для судов различного назначения, продолжительной автономной работы аппаратов для разведки и разработки полезных ископаемых на шельфе в районах Крайнего Севера, а также мониторинга подводных трубопроводных систем. БИНС средней точности были разработаны для широкого круга подвижных объектов гражданского судостроения. Эксплуатационные характеристики разработанных приборов отвечают современным требованиям к навигационным системам и находятся на уровне лучших зарубежных аналогов.
Другим масштабным направлением работы коллектива НИЦ Световодной фотоники является создание отечественного высоконадежного оптического усилителя для подводных магистральных волоконно-оптических линий связи. В настоящий момент в НИЦ Световодной фотоники организовано производство и поставка волоконных эрбиевых усилителей в АО «Управление перспективных технологий», которое является главным исполнителем проекта по строительству трансарктической магистральной подводной волоконно-оптической линии связи Мурманск – Владивосток.
Источники: Музей Университета ИТМО, ITMO.NEWS, НИЦ световодной фотоники, Технопарк Мордовия на выставке Открытые Инновации 2015, Матрица Науки — Световодная фотоника.