Предмет исследования. Исследовано влияние давления перпендикулярно оси оптического волокна на волоконные брэгговские решетки с фазовым сдвигом. Метод. Запись решеток Брэгга производилась с помощью интерферометра Тальбота, а введение фазового сдвига-с помощью электрической дуги сварочного аппарата. В качестве источника излучения использовалась эксимерная лазерная система. Фиксировалось изменение спектров отражения при различных значениях давления на оптическое волокно. Основные результаты. Получены волоконные брэгговские решетки с фазовым сдвигом без использования высокоточных приборов на этапе введения фазового сдвига. Представлены результаты экспериментов по выявлению зависимости между приложенной массой и расстоянием между локальными минимумами в спектре отражения волоконной брэгговской решетки с фазовым сдвигом за счет наведенного двулучепреломления. Показано, что изменение спектральных характеристик связано с эффектом двулучепреломления за счет напряжений внутри волокна. Следствием этого является появление второго локального минимума в полосе отражения. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть применены при создании чувствительного элемента волоконно-оптического датчика давления. Выполненное исследование демонстрирует возможности использования решеток Брэгга с фазовым сдвигом в качестве чувствительных элементов в волоконно-оптических датчиках давления. Ключевые слова волоконная брэгговская решетка, фазовый сдвиг, интерферометр Тальбота, эксимерный лазер, датчик давления, двулучепреломление Благодарности Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (проект №03.G25.31.0245).
Предмет исследования. Исследованы различные методы выведения оптического излучения из сердцевины световода в его оболочку с целью создания горячей проволоки волоконно-оптического анемометра, а также проведена оценка эффективности описанных методов путем анализа построенных зависимостей. Метод. Рассмотрены структуры из двух оптических волокон, одно из которых использовалось для передачи информационного сигнала, а второе-для создания горячей проволоки. В сердцевине первого волокна формировалась волоконная решетка Брэгга, а во втором волокне создавалась область выведения излучения; указанные участки волокон совмещались друг с другом и фиксировались с помощью оловянно-свинцового сплава. Измерение температуры осуществлялось путем мониторинга спектральных характеристик волоконных брэгговских решеток, записанных методом фазовой маски. Области выведения излучения формировались либо за счет изменения геометрии волокна путем использования настраиваемых режимов сварочного аппарата, либо созданием перехода SMF-MMF-SMF. Основные результаты. Разработаны структуры с возможностью их использования в качестве горячей проволоки чувствительного элемента волоконно-оптического анемометра. Получены зависимости сдвига длины волны брэггов ского резонанса от мощности лазера накачки: в результате создания горячей проволоки сдвиг длины волны Брэгга варьировался в диапазоне 0,15-3 нм. Построены результирующие кривые по трем экспериментам для каждого вида структуры с учетом среднего квадратичного отклонения, позволяющие судить об эффективности различных методов выведения излучения, также представлен сравнительный анализ исследуемых методов между собой. Практическая значимость. Исследование отражает возможности волоконно-оптической анемометрии при создании точечных и распределенных сенсоров. Результаты данной работы могут быть использованы в областях, в которых необходимо создание квази-распределенных и точечных рассеивателей, а также частичное или полное выведение излучения из световода. Ключевые слова анемометр, метод горячей проволоки, тепловая анемометрия, волоконная брэгговская решетка, волоконно-оптические датчики Благодарности Работа выполнена в Университете ИТМО в рамках темы НИР № 619297 «Разработка методов и средств решения прикладных задач фотоники».
Предмет исследования. Исследована проблема осуществления буксировки сейсмических кос при проведении морских геологоразведочных работ. Представлена классификация возникающих при осуществлении буксировки механических шумовых воздействий. Выполнен обзор основных технических решений для борьбы с каждым видом таких воздействий. Метод. Предложена методика расчета параметров эластичных секций для подавления шумовых воздействий, требующая учета уровня натяжения буксируемого тела. Показана возможность и перспективы применения для этой цели волоконно-оптической тензометрической системы на основе записанных в телекоммуникационном оптическом волокне SMF-28 стандарта G.657.A1 решеток Брэгга с частотой опроса 5 кГц непосредственно в составе конструкции волоконно-оптической сейсмической косы. Основные результаты. Приведены экспериментальные данные исследования прототипа такой системы. При относительном удлинении балки, равном сопротивлению изгиба в диапазоне до 1030 мкм/м, достигнута средняя чувствительность 0,68 пм/(мкм/м), разброс значений составил ±1пм. Показано, что работа самих волоконных решеток Брэгга носит практически безинерционный характер. Время срабатывания и динамический диапазон по амплитуде воздействия датчика в большей степени определяется свойствами металлических балок и оснастки, в которых фиксируются оптические волокна. Практическая значимость. Применение метода представляет возможность построения безразрывного буксируемого тела. Показаны возможности расчета параметров эластичных секций под конкретные условия проведения геологоразведочных работ и непрерывного мониторинга состояния буксируемого тела. Появляется возможность контроля качества регистрируемых сейсмических данных и частичной компенсации нежелательных воздействий при обработке сигналов. Предлагаемые мероприятия позволяют значительно увеличить точность и достоверность получаемой геологической информации. Ключевые слова волоконно-оптическая буксируемая коса, сейсмическая разведка, шумовые воздействия, волоконная брэгговская решетка, контроль качества Благодарности Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (проект № 03.G25.31.0245).
Предмет исследования. Представлены сравнительные результаты исследования эффективности записи чирпированных решеток Брэгга в оптическом волокне отечественного производства, подвергнутом и не подвергнутом низкотемпературной водородной обработке. Метод. Запись чирпированных волоконных решеток показателя преломления производилась с помощью интерферометра Тальбота, в котором для амплитудного разделения лазерного пучка использовалась чирпированная фазовая маска с изменением периода по длине 2,3 нм/см. В качестве источника излучения использовалась эксимерная лазерная система Coherent COMPexPro 150T, работающая на газовой смеси KrF (248 нм). Для увеличения фоторефрактивности оптическое волокно помещалось в камеру с водородом под давлением 10 МПа и выдерживалось в течение 14 суток при температуре 40 ºC. Основные результаты. Использование чирпированной фазовой маски в схеме интерферометра Тальбота позволило получить ширину спектра отражения решетки Брэгга на полувысоте около 3,5 нм при длине индуцируемой дифракционной структуры 5 мм. Благодаря предварительной водородной обработке оптического волокна удалось записать уширенные по спектру волоконные решетки Брэгга с коэффициентом отражения, близким к 100%. Практическая значимость. Полученные чирпированные волоконные брэгговские решетки могут использоваться как компенсаторы дисперсии в волоконно-оптической связи, а также как отражательные элементы распределенных волоконнооптических фазовых интерферометрических датчиков. Ключевые слова волоконная брэгговская решетка, чирпинг, фазовая маска, водородная обработка, интерферометр Тальбота, эксимерный лазер Благодарности Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Уникальный идентификатор проекта: RFMEFI57815X0109, Соглашение №14.578.21.0109).
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.