DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-901-904


УДК681.2.08

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОСЕРДЦЕВИННОГО ВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА С МАССИВОМ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК

Егорова Д. А., Куликов А. В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Егорова Д.А., Куликов А.В. Результаты экспериментального исследования и моделирования многосердцевинного волоконного световода с массивом волоконных брэгговских решеток // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 901–904. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-901-904

Аннотация
Предмет исследования.В работе рассмотрен один из актуальных вопросов разработки и создания измерительной системы для определения и контроля расположения, изгибов протяженных объектов в пространстве. Авторами предложен вариант создания чувствительной части волоконно-оптического измерительного устройства на основе чирпированных волоконных брэгговских решеток, записанных в многосердцевинном волокне. Метод. Сущность метода сводится к установке зависимости изменения периода решетки в каждой сердцевине от радиуса изгиба волокна, что позволяет удаленно восстановить траекторию укладки волоконного световода в пространстве. Основные результаты. Представлены результаты эксперимента с односердцевинным одномодовым волокном с массивом чирпированных волоконных брэгговских решеток. Приведены оптическая схема эксперимента и спектры отражения до и после изгиба односердцевинного волоконного световода. Представлена геометрия многосердцевинного волокна и компьютерная модель участка изогнутого световода с заданным радиусом. Практическая значимость. В отличие от существующих волоконно-оптических измерительных систем система с многосердцевинным оптическим волокном с массивом чирпированных волоконных брэгговских решеток позволит определить траекторию укладки волоконного световода в пространстве без использования методов частотной оптической рефлектометрии.

Ключевые слова: волоконный световод, массив чирпированных волоконных брэгговских решеток, многосердцевинное оптическое волокно, волоконно-оптическая измерительная система

Благодарности. Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (проект №03.G25.31.0245).

Список литературы
  1. Yin Sh., Ruffin P.B., Francis T.S.Yu. Fiber Optic Sensors. 2nd ed. CRC Press, 2008. 477 p.
  2. Zhang L., Qian J., Zhang Y., Shen L. On SDM/WDM FBG sensor net for shape detection of endoscope // IEEE Int. Conf.Mechatronics and Automation. 2005. V. 4. P. 1986–1991. doi: 10.1109/ICMA.2005.1626867
  3. Parent F., Loranger S., Mandal K.K. et al. Enhancement of accuracy in shape sensing of surgical needles using optical frequency domain reflectometry in optical fibers // Biomedical Optics Express. 2017. V. 8. N 4. P. 2210–2221. doi:10.1364/BOE.8.002210
  4. Kashyap R. Fiber Bragg Gratings. 2nd ed. Academic Press, 2010. 632 p.
  5. Duncan R.G., Froggatt M.E., Kreger S.T., Seeley R.J., Gifford D.K., Sang A.K., Wolfe M.S. High-accuracy fiber-optic shape sensing // Proc. SPIE. 2007. V. 6530. doi: 10.1117/12.720914
  6. Moore J.P., Rogge M.D. Shape sensing using multi-core fiber optic cable and parametric curve solutions // Optics Express. 2012. V. 20. N 3. P. 2967–2973. doi: 10.1364/oe.20.002967
  7. Yi J., Zhu X., Zhang H., Shen L., Qia X. Spatial shape reconstruction using orthogonal fiber Bragg grating sensor array // Mechatronics. 2012. V. 22. N 6. P. 679–687. doi: 10.1016/j.mechatronics.2011.10.005
  8. Ledermann Ch., Pauer H., Weede O., Woern H. Simulation tool for 3D shape sensors based on Fiber Bragg gratings and optimization of measurement points // Proc. 6th IEEE Conf. on Robotics, Automation and Mechatronics. Manila, Philippines, 2013. P. 195–200. doi: 10.1109/ram.2013.6758583
  9. Gribaev A.I., Pavlishin I.V., Stam A.M., Idrisov R.F., Varzhel S.V., Konnov K.A. Laboratory setup for fiber Bragg gratings inscription based on Talbot interferometer // Optical and Quantum Electronics. 2016. V. 48. N 12. doi: 10.1007/s11082-016-0816-3


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика