Long-path laser interferometers: Investigations, development, application

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of many years of research and development in the field of long-baseline laser interferometry at the underground beam-guide test site are summarized. The design of a beam waveguide and laser interferometers-strainmeters with a length from 10 m to 1.1 km is presented. Two basic instrument design schemes are described – equal-arm and unequal-arm Michelson interferometers with an optical recording servo-system and a three-mirror laser interferometer with optical feedback, which provide the ultimate instrumental resolution εmin = 10–12...10–14 in the seismic and geoacoustic frequency bands. The parameters of the created devices are illustrated by examples of recording real geophysical phenomena. The results of using the developed laser-interferometric systems and distributed geophysical monitoring complexes are presented.

About the authors

M. N. Dubrov

Fryazino branch Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS

Email: mnd139@ire216.msk.su
Vvedensky Squar., 1, Fryazino, Moscow region, 141190 Russian Federation

D. V. Aleksandrov

Fryazino branch Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS

Email: mnd139@ire216.msk.su
Vvedensky Squar., 1, Fryazino, Moscow region, 141190 Russian Federation

I. S. Eremin

Fryazino branch Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS

Email: mnd139@ire216.msk.su
Vvedensky Squar., 1, Fryazino, Moscow region, 141190 Russian Federation

D. S. Kalenov

Fryazino branch Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS

Author for correspondence.
Email: mnd139@ire216.msk.su
Vvedensky Squar., 1, Fryazino, Moscow region, 141190 Russian Federation

References

  1. Vali V., Bostrom R.C. // Rev. Sci. Instruments. 1968. V. 39. № 9. P. 1304.
  2. “Разработка и исследование оптических лучевых волноводов для передачи когерентного излучения”. Отчет № 131/139–1–70, шифр темы “Стимул-2-ИРЭ”. М.: ИРЭ АН СССР, 1970.
  3. Вардья В.П., Догадкин А.Б., Дяченко А.А. и др. // РЭ. 1973. Т. 18. № 2. С. 391.
  4. Дубров М.Н. // РЭ. 1973. Т. 18. № 12. С. 2480.
  5. Алешин В.А., Дубров М.Н. // Квантов. электрон. 1977. Т. 4. № 10. С. 2260.
  6. Вардья В.П., Дубров М.Н., Коршунов И.П., Матвеев Р.Ф. // РЭ. 1978. Т. 23. № 10. С. 2068.
  7. Gloge D. // Bell Syst.Techn. J. 1967. V. 46. № 4. P. 721.
  8. Дубров М.Н. // РЭ. 1976. Т. 21. № 10. С. 2218.
  9. Дубров М.Н., Латынина Л.А., Матвеев Р.Ф., Пономарев А.В. // Физика Земли. 1998. № 12. С. 22.
  10. Дубров М.Н. // Оптика и спектроскопия. 1978. Т. 44. № 1. С. 161.
  11. Дубров М.Н., Алешин В.А. // Оптика и спектроскопия. 1992. Т. 72. № 4. С. 640.
  12. Dubrov M.N. // Proc. 2006 Int. Workshop on Laser and Fiber-Optical Networks Modeling. Kharkiv. 29 Jun. –1 Jul. 2006. N.Y.: IEEE. 2006. P. 92.
  13. Алешин В.А., Дубров М.Н. // Оптико-механическая промышленность. 1979. № 9. С. 16.
  14. Алешин В.А., Дубров М.Н., Яковлев А.П. // Докл. АН СССР. 1980. Т. 253. № 6. С. 1343.
  15. Алешин В.А., Бородзич Э.В., Дубров М.Н. и др. // РЭ. 1980. Т. 25. № 8. С. 1781.
  16. Алешин В.А., Горшков А.С., Дубров М.Н. и др. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. № 3. С. 80.
  17. Дубров М.Н., Ившин В.М. // Вулканология и сейсмология. 1991. № 2. С. 110.
  18. Алешин В.А., Дубров М.Н., Яковлев А.П. // Физика Земли. 1993. № 4. С. 62.
  19. Белоусова И.М., Горшков А.С., Иванов И.П., Золотов А.В. // Оптико-механическая промшленность. 1981. № 4. С. 23.
  20. Нестеров В.В. Большебазовые лазерные интерферометры в геофизических исследованиях. Симферополь: Таврия, 1996.
  21. Корчагин Ф.Г., Криницын Ю.М., Халяпин Ю.Н. и др. // Тихоокеанская геология. 1986. № 5. С. 110.
  22. Давыдов А.В., Долгих Г.И. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. № 7. С. 844.
  23. Долгих Г.И., Валентин Д.И., Долгих С.Г. и др. // Физика Земли. 2002. № 8. С. 69.
  24. Долгих Г.И., Яковенко С.В. // Приборы и техника эксперимента. 2007. № 6. С. 142.
  25. Долгих Г.И., Долгих С.Г., Овчаренко В.В. и др. // Приборы и техника эксперимента. 2013. № 2. С. 138.
  26. Долгих Г.И., Болсуновский М.А., Будрин С.С. // Геология и геофизика. 2025. № 4. С. 529.
  27. Багаев С.Н., Орлов В.А., Фомин Ю.Н., Чеботаев В.П. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1992. № 1. С. 85.
  28. Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г., Тимофеев А.В. и др. // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56. № 1. С. 5.
  29. Милюков В.К., Мясников А.В. // Измерительная техника. 2006. № 2. С. 32.
  30. Milyukov V.K., Myasnikov A.V., Kuzminov V.V. et al. // Proc. 8th Int. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL). Sozopol. 06–08 Sep. 2019. N.Y.: IEEE, 2019. P. 83.
  31. Бергер Дж., Ловберг Р. // Приборы для научных исследований. 1969. Т. 40. № 12. С. 41.
  32. Barbour A.J., Agnew D.C. // Bull. Seismological Soc. Amer. 2012. V. 102. № 6. P. 2484.
  33. Manzoni G., Marchescini С. // Phil. Trans. Roy. Soc. London. A. 1973. V. 274. P. 285.
  34. Amoruso A., Crescentini L. // J. Geodynamics. 2009. V. 48. P. 120.
  35. Levine J., Hall J.L. // J. Geophys. Res. 1972. V. 77, № 14. P. 2595.
  36. King G.C.P., Gerard V.B. // Geophysical J. Int. 1969. V. 18. № 4. P. 437.
  37. Goulty N.R., King G.C.P., Wallard A.J. //Geophys. J. Roy. Astr. Soc. 1974. V. 39. P. 269.
  38. Takemoto S., Momose H., Araya A., et al. // J. Geodynamics. 2006. V. 41. P. 23.
  39. Araya A., Takamori A., Morii W. et al. // Earth, Planets and Space. 2017. V. 69. № . 77. P. 7.
  40. Дубров М.Н., Кармалеева Р.М. // Изв. АН СССР, Физика Земли. 1976. № 7. С. 81.
  41. Дубров М.Н., Матвеев Р.Ф., Медведев П.В. // “Исследовано в России”. 2002. № 187. С. 2077. http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/MFTI/2002/187.pdf
  42. Дубров М.Н., Ларионов И.А., Александров Д.В., Кравцов В.В. // РЭ. 2023. Т. 68. № 7. С. 703.
  43. Дубров М.Н. // Измерительная техника. 1980. № 7. С. 26.
  44. Дубров М.Н., Алешин В.А. // Журн. радиоэлектроники 2000. № 10. http://jre.cplire.ru/jre/oct00/4/text.html.
  45. Dubrov M.N., Medvedev P.V. // Proc. 4th Int. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers. Alushta. 29 Sep. – 4 Oct. 2008. N.Y.: IEEE, 2008. P. 165.
  46. Dolgikh G.I., Dubrov M.N., Dolgikh S.G. et al. // Acta Geophys. 2006. V. 54. № 2. P. 187.
  47. Александров Д.В., Дубров М.Н., Шатров А.Д. // РЭ. 2011. Т. 56. № 9. С. 1149.
  48. Дубров М.Н., Александров Д.В. // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 107. № 5–6. С. 353.
  49. Алешин В.А., Дубров М.Н., Смеляков Л.В. // Автометрия. 1985. № 5. С. 101.
  50. Дубров М.Н., Лукошков С.В., Посошенко Л.З., Поясник Ю.В. // Приборы и техника эксперимента. 1995. № 5. С. 201.
  51. Александров Д.В. Лазерная интерферометрия на основе частотно-фазовой модуляции для исследования сейсмических и геоакустических колебаний. Автореферат дисс. канд. физ.-мат. наук. Фрязино: ФИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, 2021. 23 c.
  52. Алешин В.А., Дубров М.Н., Чиж С.В. // “Исследовано в России”. 2003. № 203. С. 2391. http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/MFTI/2003/203.pdf
  53. Дубров М.Н., Матвеев Р.Ф. // РЭ. 1998. Т. 43. № 9. C. 1147.
  54. Dubrov M.N., Aleksandrov D.V. // Proc. 6th Int. Conf. on Antenna Theory and Techniques. Sevastopol. 17–21 Sept. 2007. N.Y.: IEEE. 2007. P. 307.
  55. Kravtsov V.V., Dubrov M.N., Remontov M.S. // Proc. 8th Int. Сonf. On Antenna Theory and Techniques (ICATT’11). Kyiv. 20–23 Sep. 2011. N.Y.: IEEE, 2011. P. 117.
  56. Николаев А.В., Луканенков А.В., Дубров М.Н. // ДАН. 2010. Т. 430. № 6. С. 816.
  57. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука, 1983.
  58. Торге В. Гравиметрия. Москва: Мир, 1999.
  59. Кузьмин Ю.О., Фаттахов Е.А., Широков И.А. // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56. № 4. C.57.
  60. Dubrov M.N., Matveev R.F., Volkov V.A. et al. // Proc. 9th Int. Symp. on Recent Crustal Movements (CRCM’98). Cairo. 14–19 Nov. 1998. NRIAG, 2000. V. 1. P. 167.
  61. Дубров М.Н., Казанцева О.С., Манукин А.Б., Понятовская В.И. //Физика Земли. 2007. Т. 43. № 5. С. 71.
  62. Александров Д.В., Дубров М.Н., Ларионов И.А. и др. // Вулканология и сейсмология. 2019. № 3. С. 72.
  63. Volkov V., Mrlina J., Dubrov M. et al. // Geodesy and Geodynamics. 2020. V. 11. № 6. P. 442.
  64. Volkov V.A., Dubrov M.N. // Marees Terrestres Bull. d’Informations. 2014. V. 148. P. 11971.
  65. Aleksandrov D., Dubrov M., Kravtsov V., Larionov I. // E3S Web of Conferences. 2020. V. 196. № 02010.
  66. Volkov V., Dubrov M., Larionov I. et al. // Springer Proc. in Earth and Environmental Sci. 2023. № F1999. P. 121.
  67. Головачев С.П., Дубров М.Н., Волков В.А. и др. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. С. 99.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».