DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-5-803-808


УДК535.92

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАМОТКИ АНИЗОТРОПНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН С РАЗЛИЧНОЙ ВЕЛИЧИНОЙ НАТЯЖЕНИЯ НА СТЕПЕНЬ СОХРАНЕНИЯ Н-ПАРАМЕТРА

Мухтубаев А. Б., Аксарин С. М., Стригалев В. Е., Новиков Р. Л.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Мухтубаев А.Б., Аксарин С.М., Стригалев В.Е., Новиков Р.Л. Исследование влияния намотки анизотропных оптических волокон с различной величиной натяжения на степень сохранения Н-параметра // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 5. С. 803–808.

Аннотация

Предмет исследования. Исследовано влияние намотки анизотропных оптических волокон с эллиптической напрягающей оболочкой на степень сохранения Н-параметра. Данный тип оптических волокон используется при изготовлении волоконного контура волоконнооптических гироскопов. Метод исследования. Метод исследования основан на применении поляризационного сканирующего интерферометра Майкельсона в качестве измерительного устройства. Источником излучения служил суперлюминесцентный диод с центральной длиной волны 1575 нм и полушириной спектра 45 нм. Исследования проводились с анизотропным оптическим волокном с эллиптической напрягающей оболочкой длиной 50 м, намотанным одним слоем виток к витку на катушку диаметром 18 см, которая используется в конструкции волоконно-оптического гироскопа. Сила натяжения оптического волокна контролировалась в процессе намотки на специальном станке. Основные результаты. Выявлено, что при увеличении силы натяжения с 0,05 Н до 0,8 Н значение Н-параметра увеличивается с 7·10–6 1/м до 178·10–6 1/м соответственно, т.е. растет коэффициент связи ортогональных мод в исследуемом волокне. Таким образом, необходимо учитывать продольную силу натяжения волокна при проектировании и производстве волоконно-оптических датчиков высокого класса точности: чем меньше сила намотки волокна, тем выше степень сохранения распределенного Н-параметра. При проектировании волоконно-оптических гироскопов рекомендуется продольная сила натяжения анизотропного оптического волокна с эллиптической напрягающей оболочкой, равная 0,2 Н. Практическая значимость. Предложенный в исследовании метод сканирующего интерферометра Майкельсона может найти применение в процессе производства для определения качества намотки оптического волокна – отсутствия локальных дефектов, значения Н-параметра волокна. 




Список литературы

1. Аксарин С.М. Исследование поляризационных методов и технологий согласования волоконно- оптических и интегрально-оптических волноводов: дис. … канд. физ.-мат. наук. СПб., 2014. 116 с.

2. Kaminow I.P. Polarization-maintaining fibers // Applied Scientific Research. 1984. V. 41. N 3–4. P. 257–270. doi: 10.1007/BF00382456

3. Jia M., Yang G. Research of optical fiber coil winding model based on large-deformation theory of elasticity and its application // Chinese Journal of Aeronautics. 2011. V. 24. N 5. P. 640–647. doi: 10.1016/S1000- 9361(11)60075-7

4. Shute Sr. M.W., Brown C.S., Jarzynski J. Polarization model for a helically wound optical fiber // Journal of the Optical Society of America A. 1997. V. 14. N 12. P. 3251–3261.

5. Котов О.И., Лиокумович Л.Б., Медведев А.В. Интерференционный метод измерения коэффициента экстинкции двулучепреломляющих волоконных световодов // Журнал технической физики. 2007. Т. 77. №. 9. С. 102–107.

6. 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.

7. Мешковский И.К., Киселев С.С., Куликов А.В., Новиков Р.Л. Дефекты намотки оптического волокна при изготовлении чувствительного элемента волоконно-оптического интерферометра // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53. № 2. С. 47–51.

8. Шрамко О.А., Рупасов А.В., Новиков Р.Л., Аксарин С.М. Метод исследования зависимости h- параметра анизотропного световода от радиуса изгиба // Научно-технический вестник информацион- ных технологий, механики и оптики. 2014. № 1 (89). С. 26–31.

9. Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. 4-е изд. М.: БИНОМ, 2007. 263 с.

10. Sezerman O., Best G. Accurate alignment preserves polarization // Laser Focus World. 1997. V. 33. N 12. P. 27–30.

11. Аксарин С.М., Стригалев В.Е. Методика и аппарат исследования локальных преобразований в опти- ческих волокнах с двулучепреломлением // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. СПб, 2012. Вып. 2. С. 44–45.

12. Martin P., Le Boudec G., Lefevre H.C. Test apparatus of distributed polarization coupling in fiber gyro coils using white light interferometry // Proceedings of SPIE. 1992. V. 1585. P. 173–179. doi: 10.1117/12.135045

13. Lefevre H.C. Fiber-Optic Gyroscopes. Boston: Artech House, 1993. 313 p.

14.Лиокумович Л.Б. Поляризационные эффекты в волоконных интерферометрах на основе двулучепре- ломляющих волокон: дис. … докт.физ.-мат.наук. СПб., 2008. 333 с.

15. Котов О.И., Лиокумович Л.Б., Марков С.И., Медведев А.В., Хлыбов А.В. Модуляция разности фаз поляризационных мод в одномодовых волоконных световодах // Журнал технической физики. 2004. Т. 74. № 1. С. 72–76. 

Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика