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.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика