ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЕГО ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ НА СДВИГ ФАЗЫ В ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ САНЬЯКА

Мухтубаев А.Б., Аксарин С.М., Никитенко А.Н., Дейнека И.Г., Алейник А.С. Исследование влияния внешнего относительного давления на сдвиг фазы в интерферометре Саньяка // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 4. С. 507–514. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-4-507-514

Предмет исследования. Исследовано влияние изменения относительного давления на величину Н-параметра в двулучепреломляющем оптическом волокне с эллиптической напрягающей оболочкой ESC-4 и в контуре Саньяка диаметром 140 мм и длиной 700 м. Также проанализировано влияние изменения относительного давления на сдвиг фазы в интерферометре Саньяка. Метод. Для оценки H-параметра применен метод широкополосной интерферометрии. Использован поляризационный сканирующий интерферометр Майкельсона с широкополос- ным источником с центральной длиной волны 1560 нм и полушириной спектра 45 нм. Относительное давление изменялось в специальной барокамере в диапазоне от –80 кПа до +300 кПа. Основные результаты. Выявлено, что при изменении относительного давления возникают случайные скачки фазы в интерферометре Саньяка. При нормальных условиях такие случайные скачки фазы не наблюдаются. Также показано, что влияние повышенного относительного давления на сдвиг фазы Саньяка более ярко выражено, чем влияние пониженного относитель- ного давления: частота скачков фазы больше в случае повышенного относительного давления. Практическая значимость. Анализ результатов исследования акцентирует внимание на задаче качественной намотки и укладки двулучепреломляющего оптического волокна в контуре Саньяка, что позволит повысить точностные характе- ристики волоконно-оптических датчиков на основе интерферометров Саньяка.

1. Lefèvre H. The Fiber-Optic Gyroscope. Boston: Artech House, 1993. 313 p.

2. Meshkovsky I.K., Strigalev V.Y., Deineka G.B., Peshekhonov V.G., Volynsky D.V., Untilov A.A. Three-axis fiber-optic gyroscope: Development and test results // Gyroscopy and Navigation. 2011. V. 2. N 4. P. 208–213. doi: 10.1134/S2075108711040122

3. Аксарин С.М. Исследование поляризационных методов и технологий согласования волоконно-оптических и интегрально-оптических волноводов: диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. СПб.: НИУ ИТМО, 2014. 116 с.

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

5. Cordova A. Bonded fiber optic gyro sensor coil including voids. Patent US5767970A. 1998.

6. Cordova A., Hoover R.J., McLean T., Patterson R.A., Rahn J.P. Potted gyro sensor coil with inter-turn stress relief. Patent US5742390A. 1998.

7. Новиков Р.Л. Технологическое оборудование и методы повышения качества намотки волоконного контура волоконно-оптического гироскопа: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. СПб.: НИУ ИТМО, 2014. 100 с.

8. Мухтубаев А.Б., Аксарин С.М., Калугин Е.Э. Влияние значения температуры на величину h-параметра в двулучепреломляющих волокнах // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 1. С. 21–26. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-1-21-26

9. Mukhtubayev A.B., Aksarin S.M., Strigalev V.E. Polarization extinction ratio of the polarization crosstalk caused by point pressure force in the polarization-maintaining fiber // Optical Fiber Technology. 2017. V. 38. P. 119–122. doi: 10.1016/j.yofte.2017.09.010

10. Шарков И.А., Виноградов А.В., Козлов В.Н., Стригалев В.Е., Кикилич Н.Е. Влияние давления на выходной сигнал волоконно-оптического гироскопа // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 3. С. 380–386. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-3-380-386

11. Буреев С.В., Дукельский К.В., Ероньян М.А. Способ изготовления одномодовых волоконных световодов, сохраняющих поляризацию излучения. Патент RU2396580C1. Бюл. 2010. № 22.

12. Аксарин С.М., Стригалев В.Е. Методика и аппарат исследования локальных преобразований в оптических волокнах с двулучепреломлением // Сборник тезисов докладов Конгресса молодых ученых. Вып. 2. СПб.: НИУ ИТМО, 2012. С. 44–45.

13. 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

14. Li Z., Yao X.S., Chen X., Chen H., Meng Z., Liu T. Complete characterization of polarization-maintaining fibers using distributed polarization analysis // Journal of Lightwave Technology. 2015. V. 33. N 2. P. 372–380. doi: 10.1109/JLT.2014.2377091

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License