DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-2-241-245


УДК681.5.621.3.07

ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ВОЛОКОННОЙ РЕШЕТКИ БРЭГГА ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ВЛИЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЕЕ СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Мунько А. С., Варжель С. В., Архипов С. В., Забиякин А. Н.


Читать статью полностью 
Язык статьи - Русский

Ссылка для цитирования: Мунько А.С., Варжель С.В., Архипов С.В., Забиякин А.Н. Защитные покрытия волоконной решетки Брэгга для уменьшения влияния механического воздействия на ее спектральные характеристики // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Том 15. № 2. С. 241–245.

Аннотация
Предложена схема исследования зависимости сдвига длины волны брэгговского резонанса от приложенной растягивающей силы. Исследованы образцы волоконных решеток Брэгга с различными покрытиями: восстановленное акрилатное покрытие, комплект для защиты сварного соединения без металлического стержня, комплект для защиты сварного соединения с металлическим стержнем, металлический капилляр, поливинилхлоридная трубка. Для различных вариантов покрытий дифракционной структуры получены зависимости сдвига длины волны брэгговского резонанса решетки от величины растягивающей силы, приложенной к концам участка оптического волокна. Определено, что рассмотренные в работе варианты покрытий волоконной брэгговской решетки позволяют уменьшить влияние внешнего механического воздействия на сдвиг длины волны брэгговского резонанса в 1,1–15 раз по сравнению с незащищенным световодом. Наиболее эффективным вариантом покрытий волоконной брэгговской решетки является комплект защиты сварного соединения с металлическим стержнем. При приложении к участку оптического волокна длиной 100 мм с записанной дифракционной структурой силы 6 Н сдвиг длины волны брэгговского резонанса составил 7,5 нм для незащищенного световода и 0,5 нм для световода, покрытого комплектом защиты
сварного соединения.

Ключевые слова: фазовый интерферометрический датчик, волоконная брэгговская решетка, сдвиг длины волны Брэгга, чувствительный элемент, эллиптическая напрягающая оболочка, двулучепреломляющее оптическое волокно, фазовая маска.

Благодарности. Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (проект № 02.G25.31.0044).

Список литературы
1. Hill K.O., Fujii Y., Johnson D.C., Kawasaki B.S. Photosensitivity in optical fiber waveguides: application to reflection filter fabrication // Applied Physics Letters. 1978. V. 32. N 10. P. 647–649. doi: 10.1063/1.89881
2. Meltz G., Morey W.W., Glenn W.H. Formation of Bragg gratings in optical fibers by a transverse holographic method // Optics Letters. 1989. V. 14. N 15. P. 823–825. doi: 10.1364/OL.14.000823
3. Окоси Т. Волоконно-оптические датчики. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 256 c.
4. Lefevre H. The Fiber-Optic Gyroscope. London: Artech House, 1992. 314 p.
5. Варжель С.В., Стригалев В.Е. Метод устранения влияния сигнала помехи на чувствительность приема гидроакустической антенны на основе волоконных Брэгговских решеток // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2010. № 5 (69). С. 5–8.
6. Мешковский И.К., Варжель C.В., Беликин М.Н., Куликов А.В., Брунов В.С. Термический отжиг решеток Брэгга при изготовлении волоконно-оптических фазовых интерферометрических датчиков // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 5. С. 91–93.
7. Lawrence C.M., Nelson D.V., Udd E., Bennett T. A fiber optic sensor for transverse strain measurement // Experimental Mechanics. 1999. V. 39. N 3. P. 202–209.
8. Meltz G., Morey W.W. Bragg grating formation and germanosilicate fiber photosensitivity // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 1991. V. 1516. P. 185–199. doi: 10.1117/12.51164
9. Yoffe G.W., Krug P.A., Ouellette F., Thorncraft D.A. Passive temperature-compensating package for optical fiber gratings // Applied Optics. 1995. V. 34. N 30. P. 6859–6861.
10. Lee S.M., Gu X. Passive temperature compensating package for optical long period fiber gratings // Journal of the Optical Society of Korea. 1999. V. 3. N 2. P. 74–79.
11. Othonos A. Fiber Bragg gratings // Review of Scientific Instruments. 1997. V. 68. N 12. P. 4309–4341.
12. Malo B., Johnson D.C., Bilodeau F., Albert J., Hill K.O. Single-excimer-pulse writing of fiber gratings by use of a zero-order nulled phase mask: grating spectral response and visualization of index perturbations // Optics Letters. 1993. V. 18. N 15. P. 1277–1279.
13. Варжель С.В., Куликов А.В., Стригалев В.Е., Мешковский И.К. Запись брэгговских решеток в двулучепреломляющем оптическом волокне одиночным 20-нс импульсом эксимерного лазера //
Оптический журнал. 2012. T. 79. № 4. C. 85–89.
14. Meshkovskiy I.K., Strigalev V.E., Kulikov A.V., Varzhel' S.V. Bragg gratings induced in birefringent optical fiber with an elliptical stress cladding // Journal of Photonics. 2013. Art. 936036. doi: 10.1155/2013/936036
15. Archambault J.-L., Reekie L., Russell P.St.J. 100% reflectivity Bragg reflectors produced in optical fibres by single excimer laser pulses // Electronics Letters. 1993. V. 29. N 5. P. 453–455. doi: 10.1049/el:19930303
16. Ероньян М.А. Способ изготовления волоконных световодов, сохраняющих поляризацию излучения. Патент РФ №2155359, 2000.
17. Bureev S.V., Dukel'skii K.V., Eronyan M.A., Komarov A.V., Levit L.G., Khokhlov A.V., Zlobin P.A., Strakhov V.I. Processing large blanks of anisotropic single-mode lightguides with elliptical cladding //
Journal of Optical Technology (A Translation of Opticheskii Zhurnal). 2007. V. 74. N 4. P. 297–298.
18. Аксарин С.М., Архипов С.В., Варжель С.В., Куликов А.В., Стригалев В.Е. Исследование зависимости параметров анизотропных одномодовых волоконных световодов от диаметра намотки // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 6 (88). С. 22–26.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика