| Название НИОКТР |
Внутриволоконные интерферометрические датчики с радиофотонным опросом для сверхлокального контроля параметров биологических объектов
|
| Аннотация |
Проект направлен на развитие теории и техники проектирования волоконно-оптических сенсорных систем с улучшенной добротностью спектрального отклика и чувствительностью, предназначенных для высокоточных измерительных систем температуры среды, имеющих в качестве чувствительных элементов комбинированные волоконно-оптические структуры с высокодобротным резонансом типа Фано в оптической части спектра и реализованные в виде комбинации брэгговских структур (в том числе адресных) и интерферометров Фабри-Перо. Проект предусматривает исследование функциональных возможностей и границ применимости торцевых оптоволоконных датчиков, предназначенных для биологических измерений, конструктив которого предусматривает слой оптически прозрачного материала на торце оптического волокна, представляющий собой интерферометр Фабри-Перо.
Научная значимость и актуальность проекта заключается в том, что конструктив чувствительного элемента может быть с минимальными доработками эффективно преобразован в чувствительный элемент регистрации других полей воздействия, например, влажности, концентрации, деформации, фактически, в зависимости от конструкции и используемых материалов, становясь универсальным чувствительным элементом для измерения широкого диапазона физических полей и воздействий с единой техникой опроса.
Актуальность проекта дополнительно обуславливается тем, что существует серьезный запрос со стороны смежных наук (например, медицины и физиологии) на появление доступных систем контроля физических полей в крайне малых объемах и для малых биологических объектов (растительных и животных клеток).
По результатам выполнения проекта будут разработаны:
1. Математическая модель комбинированного волоконно-оптического чувствительного элемента, состоящего из волоконной брэгговской структуры, сформированной в сердцевине отрезка оптического волокна и интерферометра, сформированного на торце этого же волокна. Подобная структура, в отличие от брэгговской структуры и интерферометра по отдельности, имеет более высокодобротный резонанс (на 20% и более), что позволяет осуществлять более прецизионные измерения сдвига его длины волны (на 20% и более), и, как следствие, измеряемой с помощью данного чувствительного элемента физической величины.
2. Практические рекомендации по построению на базе предложенного чувствительного элемента малоинвазивных волоконно-оптических датчиков температуры. Будет продемонстрировано, что подобная комбинированная структура объединяет в себе свойства брэгговской структуры (восприимчива к деформациям и температуре оптического волокна) и интерферометра (восприимчив к свойствам окружающей среды - показателю преломления, температуре). С другой стороны, использование брэгговской структуры и интерферометра позволяет в некоторых случаях снять неоднозначность отклика на различные воздействия.
3. Методики калибровки и мультиплексирования комбинированных датчиков, чувствительных одновременно к нескольким воздействиям (температуре/показателю преломления, температуре/концентрации веществ и т.д.). Разрабатываемая методика позволит в автоматическом режиме осуществлять калибровку разрабатываемых датчиков при одновременном измерении нескольких разнотипных воздействий.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
2
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
810.0
|
| Дата начала |
2025-05-15
|
| Дата окончания |
2025-12-10
|
| Номер контракта |
075-15-2025-053
|
| Дата контракта |
2025-03-29
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
620.179.1.082.5.05
|
| Количество просмотров |
10
|
| Руководитель работы |
Сахабутдинов Айрат Жавдатович
|
| Руководитель организации |
Бабушкин Виталий Михайлович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ"
|
| Заказчик |
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-19 14:14:12 UTC, 2025-06-19 14:14:12 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
Прямые и обратные задачи формирования комбинированной волоконно-оптической структуры с заданными селективно отражающими характеристиками; Компенсация мультипликативного отклика оптических сенсоров; Контроль резонанса типа Фано в оптических структурах; Комбинированные волоконно- оптические структуры; Торцевые биосенсоры; Оптически прозрачные слоистые структуры в оптическом волокне; Высокодобротные асимметричные резонаторы типа Фано
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
59.45.37 - Приборы для неразрушающего контроля изделий и материалов оптическим методом; 59.41.33 - Приборы для измерения оптических свойств сред и материалов
|
| 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 |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'Y0W7NIRJWKN5K7VYV3FLUG1E'}]}; nioktr: {'id': '846IJUV1F7MYTR5H9V7PONHL'}; nioktr: {'id': '09L1TVL0TPISA1HSCB2RV7C6'}
|
