izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-3-22-28izmertech-1997Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSРазработка и исследование системы контроля состояния приборов лазерно-интерференционного геофизического комплексаDevelopment and research of a system for monitoring the state of instruments of a laser-interference geophysical complexhttps://orcid.org/0000-0002-4752-6865ШвецВ. А.ShvetsV. A.

Вячеслав Александрович Швец

Владивосток

Viacheslav A. Shvets

Vladivostok

vshv@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2806-3834ДолгихГ. И.DolgikhG. I.

Григорий Иванович Долгих

Владивосток

Grigory I. Dolgikh

Vladivostok

dolgikh@poi.dvo.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9970-5411ПлотниковА. А.PlotnikovA. A.

Александр Александрович Плотников

Владивосток

Aleksandr A. Plotnikov

Vladivostok

lotos@poi.dvo.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3784-9449ЯковенкоС. В.YakovenkoS. V.

Сергей Владимирович Яковенко

Владивосток

Sergey V. Yakovenko

Vladivostok

ser_mail@poi.dvo.ruТихоокеанский Океанологический институт им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения РАНРоссияV. I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute Far Eastern Branch of Russian Academy of SciencesRussian Federation202126092023032228Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1997

Приведены результаты разработки, создания и применения системы контроля длиннобазовых лазерных деформографов, предназначенных для изучения геодинамических процессов в широком диапазоне частот. В систему контроля включены: длиннобазовый лазерный деформограф с использованием пробных квадратурных сигналов, созданный на основе неравноплечего интерферометра Майкельсона; регистрирующая аппаратура; устройство сборки и хранения данных. Описан геофизический лазерно-интерференционный комплекс, представляющий собой основу для построения межрегиональных пространственно-разнесённых измерительных систем. Показана эффективность лазерноинтерференционных измерителей на основе интерферометра Майкельсона для учёта влияния внешних факторов при проведении геофизических измерений с использованием лазерных деформографов. Описана регистрирующая система деформографа на основе интерферометра Майкельсона, которая позволяет получать высокую чувствительность и регистрировать колебания высокой частоты (до 2 кГц). Отмечены преимущества применения данной системы контроля перед предыдущими вариантами: оптическая схема предложенного интерферометра содержит меньше деталей, а регистрирующая система надежнее и имеет меньшее энергопотребление.

This article gives an overview of results achieved in process of design, developing and using of data acquisition and control systems for LSM (long-base strainmeters) and other devices based on Michelson laser interferometer. Such control systems are also used in other types of laser-interference instruments that provide the study of geodynamic processes in a broad frequency range. It’s shown that the effective means for control of external factors in geophysical measurements using LSMs are the same-type laser-interference instruments. The geophysical laser-interference complex is described in this paper as the basis for the construction of interregional space-separated measuring systems. The efficiency of laser-interference meters based on the Michelson interferometer is shown for taking into account the influence of external factors during geophysical measurements using laser strainmeters. A recording system of a strainmeter based on a Michelson interferometer is described, which makes it possible to obtain high sensitivity and record high-frequency oscillations (up to 2 kHz). The advantages of using this control system over the previous versions are noted: the optical scheme of the proposed interferometer contains fewer parts, and the recording system is more reliable and has less power consumption.

лазеринтерферометрлазерный деформографрегистраторизмерительный комплексдлиннобазовый лазерный деформографlaserinterferometerlaser strainmeterrecording systemsmeasuring complexlong base strainmeter (LSMReferencesAbbott B. P., The LIGO Scientifi c Collaboration, Virgo Collaboration et al., Living Rev. Relativity, 2016, vol. 19, 1. https://doi.org/10.1007/lrr-2016-1Abbott B. P., The LIGO Scientifi c Collaboration, Virgo Collaboration et al., Living Rev. Relativity, 2016, vol. 19, 1. https://doi.org/10.1007/lrr-2016-1KAGRA collaboration, Akutsu T., Ando M. et al., Nature Astronomy, 2019, vol. 3, no. 1, pp. 35–40. https://doi.org/10.1038/s41550-018-0658-yKAGRA collaboration, Akutsu T., Ando M. et al., Nature Astronomy, 2019, vol. 3, no. 1, pp. 35–40. https://doi.org/10.1038/s41550-018-0658-yAraya A., Takamori A., Morii W. et al., Earth, Planets and Space, 2017, vol. 69, 77. https://doi.org/10.1186/s40623-017-0660-0Araya A., Takamori A., Morii W. et al., Earth, Planets and Space, 2017, vol. 69, 77. https://doi.org/10.1186/s40623-017-0660-0Kobe M., Jahr T., Poschel W., Kukowski N., Review of Scientifi c Instruments, 2016, vol. 87, no. 3, 034502. https://doi.org/10.1063/1.4942433Kobe M., Jahr T., Pöschel W., Kukowski N., Review of Scientifi c Instruments, 2016, vol. 87, no. 3, 034502. https://doi.org/10.1063/1.4942433Miyo K., Journal of Physics: Conference Series, 2020, 1468. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1468/1/012221Miyo K., Journal of Physics: Conference Series, 2020, 1468. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1468/1/012221Wyatt F., Beckstrom K., Berger J., Bulletin of the Seismological Society of America, 1982, vol. 72, no. 5, pp. 1707–1715.Wyatt F., Beckstrom K., Berger J., Bulletin of the Seismological Society of America, 1982, vol. 72, no. 5, pp. 1707–1715.Долгих Г. И. Лазерно-интерференционный комплекс // Сейсмические приборы. 2003. Т. 39 . С. 13–27.Dolgikh G. I., A Laser-Interference Complex, Seismic instruments, 2003, vol. 39, pp. 13–27 (in Russ.).Dolgikh G. I., Dubrov M. N., Dolgikh S. G., Kovalev S. N., Ovcharenko V. V., Savvin E. A., Chupin V. A., Shvets V. A., Yakovenko S. V., Acta Geophysica, 2006, vol. 54, no. 2, pp. 187–197. https://doi.org/10.2478/s11600-006-0015-xDolgikh G. I., Dubrov M. N., Dolgikh S. G., Kovalev S. N., Ovcharenko V. V., Savvin E. A., Chupin V. A., Shvets V. A., Yakovenko S. V., Acta Geophysica, 2006, vol. 54, no. 2, pp. 187–197. https://doi.org/10.2478/s11600-006-0015-xШвец В. А. Лазерный деформограф с формированием квадратурных сигналов // Физика геосфер. Сборник научных статей по избранным материалам XI Всероссийского симпозиума «Физика геосфер», Владивосток, Россия, 9–14 сентября, 2019. Владивосток: Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева, 2019. Вып. 1. С. 22–29. https://www.doi.org/10.35976/POI.2019.14.42.002Shvets V. A., Physics of geospheres. The collection of scientifi c articles on selected materials XI All-Russian Symposium ”Physics of geospheres”, Vladivostok, Russia, September, 9–14, 2019, iss. 1, pp. 22–29 (in Russ.). https://www.doi.org/10.35976/POI.2019.14.42.002Heydemann P., Appl. Opt,. 1981, vol. 20, no. 19, pp. 3382–3384.Heydemann P., Appl. Opt,. 1981, vol. 20, no. 19, pp. 3382–3384.Zumberge M. A., Berger J., Dzieciuch M. A., Parker R. L., Appl. Opt., 2004, vol. 43, no. 4, pp. 771–775. https://doi.org/10.1364/ao.43.000771Zumberge M. A., Berger J., Dzieciuch M. A., Parker R. L., Appl. Opt., 2004, vol. 43, no. 4, pp. 771–775. https://doi.org/10.1364/ao.43.000771Agnew D. C., Reviews of Geophysics, 1986, vol. 24, no. 3, pp. 579–624. https://doi.org/10.1029/RG024i003p00579Agnew D. C., Reviews of Geophysics, 1986, vol. 24, no. 3, pp. 579–624. https://doi.org/10.1029/RG024i003p00579Милюков В. К., Клячко Б. С., Мясников А. В., Стриганов П. С., Янин А. Ф., Власов А. Н. Лазерный интерферометрдеформограф для мониторинга движений земной коры // Приборы и техника эксперимента. 2005. № 6. С. 87–103.Milyukov V. K., Klyachko B. S., Myasnikov A. V., Striganov P. S., Yanin A. F., Vlasov A. N., Instruments and Experimental Techniques, 2005, vol. 48, no. 6, pp. 780–795. https://doi.org/10.1007/s10786-005-0140-9Долгих Г. И., Плотников А. А., Будрин С. С. Лазерноинтерференционный измеритель давления гидросферы с учётом изменений температуры // Приборы и техника эксперимента. 2015. № 5. С. 149–150. https://doi.org/10.7868/S0032816215050183Dolgikh G. I., Plotnikov A. A., Budrin S. S., Instruments and Experimental Techniques, 2015, no. 5, pp. 149–150 (in Russ.). https://doi.org/10.7868/S0032816215050183Долгих Г. И., Будрин С. С., Швец В. А., Яковенко С. В. Автономный лазерный измеритель колебаний давления // Фотоника. 2019. Т. 13. № 4. С. 372–381. https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2019.13.4.372.380Dolgikh G. I., Budrin S. S., Shvets V. A., Yakovenko S. V., Photonics Russia, 2019, vol. 13, no. 4, pp. 372–381 (in Russ.). https://doi.org/10.22184/FRos.2019.13.4.372.380

The authors declare that there are no conflicts of interest present.