Методы и средства построения радиофотонных векторных анализаторов нового типа с улучшенной разрешающей способностью, чувствительностью и функциональными возможностями

Исследования второго этапа связаны с уточнением полученных ранее математических и компьютерных моделей, а также их экспериментальной апробацией. Проведена сборка, отладка и исследование лабораторного образца радиофотонного векторного анализатора, использующего как асимметричное зондирующее излучение, так и сверхузкоплосный пакет дискретных частот, что позволяет гибко выбирать наиболее эффективный метод зондирования исходя из типа исследуемого устройства (оптико-электронное, чисто оптическое или радиофотонный тракт в целом) и определяемых характеристик (частотных, линейных, динамических, спектральных или фазовых). Более развернуто полученные результаты можно описать следующим образом: – разработаны математические и компьютерные модели (в САПР Optiwave OptiSystem) асимметричного трехчастотного излучения, полученного посредством последовательно включенных амплитудного модулятора (работающего в нулевой рабочей точке, нормирующего двухполосное амплитудно-модулированное излучение Проект № 23-79-10059 Страница 10 из 80 с подавленной несущей) и акустооптического модулятора (формирующего смещенную по частоте восстановленную несущую), что в результате формирует «синтетическое» двухтоновое излучение на выходе фотоприемника; экспериментально показано, что использованный подход позволяет на 15дБ повысить SFDR радиофотонного тракта (снивелировать нелинейные и интермодуляционные характеристики модулятора, тем самым повысить достоверность определения этих характеристик у фотоприемника), полученные результаты соответствуют теоретическим, полученным в предыдущем этапе работ по проекту; - разработаны методики и алгоритмы определения и получены выражения для вычисления характеристик радиофотонных трактов при использовании разработанных зондирующих излучений, а именно: асимметричного – для определения «электрических» (|S21|, |S11|, коэффициент гармоник, SFDR, CDR), сверхузкополосного пакета дискретных частот – для «оптических» (спектр пропускания/отражения, величина фазового набега); – разработаны функциональная и структурная схемы радиофотонного векторного анализатора, позволяющего без сложной перестройки (путем изменения режимов работы отдельных узлов) осуществлять анализ как «электрических», так и «оптических» характеристик радиофотонных трактов и их отдельных узлов с использованием соответствующих зондирующих излучений, разработана эскизная конструкторская документация (габаритный и сборочный чертежи, схема соединений, спецификация) на прототип; – разработана программа и методики испытания разработанного прототипа радиофотонного векторного анализатора в части определения следующих требований технического задания на разработку прототипа анализатора: комплектности прототипа системы, соответствия прототипа системы эскизной конструкторской документации, количественной и качественной оценки формируемых зондирующих излучений; определения частотных, линейных и динамических характеристик тестируемого устройства, определения спектральных и фазовых характеристик тестируемого устройства; – предложен ряд подходов, связанных с разработкой перспективных радиофотонных информационно-измерительных систем, в которых предложенный прототип анализатора может быть использован в качестве средства контроля спектральных характеристик высокодобротных фотонных сенсоров, в том числе со сложной спектральной структурой; предложены нейросетевые алгоритмы обработки сигналов с приборов опроса фотонных сенсоров, позволяющие повысить точность восстановления их спектральных характеристик, данные алгоритмы могут быть использованы и в разрабатываемом радиофотонном векторном анализаторе. Полученные результаты нашли отражение в опубликованных научных статьях, выступлениях на конференциях и научно-популярных лекциях, а также в трех диссертациях на соискание ученой степени кандидата наук.