viagra super force

+7(495) 123-XXXX  г. Москва

Выпуски журналов

  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал

В.Ю. Казаров,  (Аспирант, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ)

О.Г. Морозов,  (Д.т.н., Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ)

Серия «Естественные и Технические науки» # АВГУСТ  2016

Волоконно-оптический рефрактометр параллельного типа
В статье рассматриваются вопросы развития волоконно-оптических рефрактометров параллельного типа на основе двух брэгговских решеток с фазовым pi-сдвигом, одна из которых вытравлена в зоне контакта с исследуемым веществом. Показана возможность дополнительного контроля деформации растяжения/сжатия структурных элементов, в которых находится исследуемое вещество, за счет включения в рефрактометр третьей решетки и повышения разрешающей способности измерений за счет создания кольцевых решеток с фазовым pi-сдвигом и формирования в них резонанса Фано.

Ключевые слова: Волоконно-оптический рефрактометр параллельного типа, брэгговская решетка с фазовым pi-сдвигом, кольцевая брэгговская решетка с фазовым pi-сдвигом, измерение деформаций растяжения/сжатия, разрешающая способность, резонанс Фано.

 

Введение

Волоконно-оптические рефрактометры (ВОР) на основе брэгговских решеток (БР) стремительно развиваются последние десятилетия, находя широкое применение для классификации исследуемого вещества, определения его компонентного состава, контроля малых и сверхмалых концентраций растворов и т.д. [1]. Среди рассматриваемых в настоящей статье приложений следует выделить [2] определение типа и качества электролитов в аккумуляторах, его укрупненного долевого состава, а также малых концентрации, растворенных в нем солей.

Информация в ВОР характеризуется величиной сдвига центральной длины волны БР в зависимости от изменения коэффициента преломления внешней оболочки волокна, сформированной в чувствительной зоне исследуемым веществом. Указанные выше процессы отличаются динамикой измерений, которая находится в пределах от единиц секунд (определение типа) до единиц минут (определение сверхмалых концентрации), и определяет требования к метрологическим, конструктивным и эксплуатационным характеристикам ВОР.

Основные на сегодняшний день проблемы ВОР [3], требующие быстрого и технологичного решения, могут быть отражены следующими требованиями: увеличение разрешающей способности; повышение чувствительности; формирование стабильных по амплитуде и чистоте спектра зондирующих излучений; выделение рефрактометрической информации из комплекса одновременно влияющих на показания ВОР параметров, определяемых универсальностью отклика БР на изменение давления, температуры и коэффициента преломления; построение датчиков точечного типа и распределенных сетей на их основе.

Частные решения указанных проблем нашли отражение в настоящей статье для указанных выше приложений в части улучшения разрешающей способности и расширения функциональных возможностей.

1. Разрешающая способность ВОР на базе БР с фазовым pi-сдвигом

Для достижения высокой разрешающей способности в различных сенсорных системах на основе БР применяются как сами решетки, анализ сдвига центральной длины волны которых проводится по узкополосным особенностям их спектральных характеристик, так и более сложные конфигурации, например, интерферометр Фабри-Перо (ИФП) на базе двух БР, характеризующийся наличием очень узкого резонанса и который на сегодняшний день наиболее широко используются на практике [4]. Однако в ВОР наиболее приемлемо использование таких решеток, как решетки с фазовым p-сдвигом, которые характеризуются более узким резонансом пропускания, размерами, сравнимыми с размером одной решетки, и высокой чувствительностью к изменению коэффициента преломления оболочки или окружающей среды.

На рис. 1 схематично показаны структуры ВОР с вытравленной оболочкой на базе БР (а), в конфигурации ИФП на базе двух БР c вытравленным резонатором (б) и полным травлением по всей длине (в), а также на базе БР с фазовым pi-сдвигом (г).

Читать полный текст статьи …


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Asseh A. et al. Fiber optical Bragg grating refractometer // Fiber Integr. Opt. 1998. V. 17. No. 1. P. 51–62.
2. Сарварова Л.М. и др. Комплексный подход к решению задач сетевого мониторинга бортовых систем и устройств электроснабжения транспортных средств на основе волоконно-оптических технологий // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 246.
3. Meyer J. et al. Fiber optical sensors for enhanced battery safety // Proc. of SPIE. 2015. V. 9480. P. 94800Z.
4. Wei L. et al. Highly sensitive fiber Bragg grating refractive index sensors // Applied Physics Letters. 2005. V. 86. P. 151122.
5. Садыков И.Р. и др. Волоконно-оптический рефрактометрический датчик // Труды МАИ. 2012. № 61. С. 18.
6. Campanella C.E. et al. Investigation of refractive index sensing based on Fano resonance in fiber Bragg grating ring resonators // Opt. Express. 2015. V. 23. No. 11. P. 14301-14313.
7. Морозов О.Г. и др. Амплитудно-фазовые методы формирования зондирующих излучений для систем анализа волоконно-оптических структур // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2007. Т. 10. № 3. С. 119-124.
8. Насыбуллин А.Р. и др. Радиофотонный синтез сложных радиосигналов с линейной частотной модуляцией // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. 2015. №12.
9. Куревин В.В. и др. Структурная минимизация волоконно-оптических сенсорных сетей экологического мониторинга // Инфокоммуникационные технологии. 2009. Т. 7. № 3. С. 46-52.
10. Севастьянов А.А. и др. Формирование многочастотного излучения в двухпортовом модуляторе Маха-Цендера // Научно-технический вестник Поволжья. 2013. №4. С.232-236.
 



© 
В.Ю. Казаров, О.Г. Морозов, Журнал "Современная наука: актуальные проблемы теории и практики".
 

 

 

 
SCROLL TO TOP

 Rambler's Top100 @Mail.ru