Архив выпусков Выпуск полностью
Создан 2017-02-04 14:42:07 Размер 8297 Кб
РАДИОФОТОННЫЕ ПОЛИГАРМОНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИНТЕРРОГАЦИИ КОМПЛЕКСИРОВАННЫХ ДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК. ЧАСТЬ 1. РАДИОФОТОННЫЕ ПОЛИГАРМОНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗОНДИРОВАНИЯИ.И. Нуреев Получено: 12.08.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.01
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: Рассмотрены вопросы разработки принципов построения радиофотонных полигармонических
систем интеррогации комплексированных датчиков на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР).
Рассмотрена проблемная область современных волоконно-оптических сенсорных сетей, в частности
ограничения систем интеррогации ВБР. В результате проведенного анализа обоснована необходи-
мость и оценены преимущества их построения на основе радиофотонных и полигармонических мето-
дов зондирования. Показано, что разработанные системы характеризуются повышенной скоростью
опроса датчиков, возможностью эффективного восстановления контура ВБР по результатам фикси-
рованного зондирования без сканирования, а также сохранением преимуществ по чувствительности
и точности измерений, присущих симметричным двухчастотным рефлектометрическим системам
с обработкой информации об измерительном преобразовании по параметрам огибающей биений двух
частотных компонентов зондирующего излучения.
Ключевые слова: волоконно-оптическая сенсорная сеть, интеррогатор, волоконная брэг-
говская решетка, полигармоническое симметричное зондирование, радиофотоника.
Сведения об авторах: Нуреев Ильнур Ильдарович
кандидат технических наук, доцент кафедры радиофотоники
и микроволновых технологий, Казанский национальный исследова-
тельский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, Казань,
Республика Татарстан, Россия, e-mail: n2i2@mail.ru
Список литературы: 1. Capmany J. Microwave photonic signal processing // Journal of
Lightwave Technologies. 2013. Vol. 31, № 4. P. 571–586.
2. Minasian R.A., Chan E.H.W., Yi X. Microwave photonic signal
processing // Optics Express. 2013. Vol. 21, № 19. P. 22918–22936.
3. Морозов О.Г., Ильин Г.И. Амплитудно-фазовая модуляция
в системах радиофотоники // Вестник Поволж. гос. технолог. ун-та.
Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2014.
№ 1 (20). С. 6–42.4. External amplitude-phase modulation of laser radiation for
generation of microwave frequency carriers and optical poly-harmonic
signals: an overview / O.G. Morozov, G.I. Il’in, G.A. Morozov [et al.] //
Proceedings of SPIE. – 2016. – Vol. 9807. – P. 980711.
5. Yao J.P. Microwave photonics for high-resolution and high-speed
interrogation of fiber Bragg grating sensors // Fiber and Integrated Optics. –
2015. – Vol. 34. – P. 230–242.
6. Cuadrado-Laborde С. Current trends in short- and long-period fiber
gratings // InTech. – 2013. – URL: intechopen.com/books/current-trends-inshort-
and-long-period-fiber-gratings (дата обращения: 10.05.2016).
7. Вопросы применения концепции программно-определяемых
сетей для систем внутрискважинной волоконно-оптической телемет-
рии / О.Г. Морозов, И.И. Нуреев, С.В. Феофилактов [и др.] // Нелиней-
ный мир. 2014. Т. 12, № 10. С. 83–92.
8. Software defined down-hole telemetric systems: training course /
O.G. Morozov, D.P. Danilaev, P.E. Denisenko [et al.] // Proceedinngs of
SPIE. 2015. Vol. 9533. – P. 953311.
9. Poly-harmonic analysis of Raman and Mandelstam–Brillouin
scatterings and Bragg reflection spectra / O.G. Morozov, G.A. Morozov,
I.I. Nureev [et al.] // InTech. – 2015. – URL: intechopen.com/books/advancesin-
optical-fiber-technology (дата обращения: 11.05.2016).
10. Development of a fiber-fed spectrometer for the near IR-domain /
I.I. Nureev, S.V. Feofilaktov, D.A. Cherepanov [et al.] // Proceedings of
SPIE. – 2015. – Vol. 9533. – P. 95330Е.
11. Methods of dispersion improvement in a fiber-fed spectrograph
scheme / I.I. Nureev, O.G. Morozov, S.V. Feofilaktov [et al.] // Proceedings
of SPIE. – 2016. – Vol. 9807. – P. 98070Y.
12. Маломодовая симметричная рефлектометрия волоконно-
оптических структур / под ред. О.Г. Морозова. – Казань: Новое знание,
2013. – 160 с.
13. Морозов О.Г., Айбатов Д.Л., Садеев Т.С. Синтез двухчастотно-
го излучения и его применения в волоконно-оптических системах рас-
пределенных и мультиплексированных измерений // Физика волновых
процессов и радиотехнические системы. – 2010. – Т. 13, № 3. – С. 84–91.
14. Амплитудно-фазовые методы формирования зондирующих из-
лучений для систем анализа волоконно-оптических структур / О.Г. Моро-
зов, Д.Л. Айбатов, В.П. Просвирин [и др.] // Физика волновых процессов
и радиотехнические системы. – 2007. – Т. 10, № 3. – С. 119–124.15. Морозов О.Г. Амплитудно-фазовое преобразование частоты
в системах временной и частотной рефлектометрии волоконно-
оптических информационных и измерительных сетей // Физика волновых
процессов и радиотехнические системы. – 2004. – Т. 7, № 1. – С. 63–67.
16. Hybrid fiber Bragg gratinglong period fiber grating sensor for strain
and temperature discrimination / H.J. Patrick, G.M. Williams, A.D. Kersey
[et al.] // IEEE Photonics Technology Letters. – 1996. – Vol. 8, № 9. –
P. 1223–1223.
17. Liu W., Li W., Yao J.P. Real-time interrogation of a linearly
chirped fiber Bragg grating sensor for simultaneous measurement of strain
and temperature // IEEE Photonics Technology Letters. – 2011. – Vol. 23,
№ 18. – P. 1340–1342.
18. Li W., Li M., Yao J.P. A narrow-passband and frequency-tunable
micro-wave photonic filter based on phase-modulation to intensitymodulation
conversion using a phase shifted fiber Bragg grating // IEEE
Transactions of Microwave Theory Technology. – 2012. – Vol. 60, № 5. –
P. 1287–1296.
19. Kong F., Li W., Yao J.P. Transverse load sensing based on a
dual-frequency optoelectronic oscillator // Optics Letters. – 2013. – Vol. 38,
№ 14. – P. 2611–2613.
20. Волоконно-оптические технологии в распределенных систе-
мах экологического мониторинга / В.Г. Куприянов, О.Г. Морозов,
И.Р. Садыков [и др.] // Известия Самар. науч. центра Рос. акад. наук. –
2011. – Т. 13, № 4-4. – С. 1087–1091.
21. Волоконные решетки Брэгга с фазированной структурой в рас-
пределенных информационно-измерительных системах / С.Г. Алюшина,
П.Е. Денисенко, О.Г. Морозов [и др.] // Нелинейный мир. – 2011. – Т. 9,
№ 8. – С. 522–528.
22. Структурная минимизация волоконно-оптических сенсорных
сетей экологического мониторинга / В.В. Куревин, О.Г. Морозов,
В.П. Просвирин [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. – 2009. –
Т. 7, № 3. – С. 46–52.
23. Комплексный подход к решению задач сетевого мониторинга
бортовых систем и устройств электроснабжения транспортных средств
на основе волоконно-оптических технологий [Электронный ресурс] /
Л.М. Сарварова, В.Ю. Колесников, В.А. Куликов [и др.] // Современ-
ные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6. – URL: scienceeducation.
ru/120-16540 (дата обращения: 14.06.2016).24. Щетка как интеллектуальный узел электродвигателя [Элек-
тронный ресурс] / О.Г. Морозов, А.А. Кузнецов, И.И. Нуреев [и др.] //
Инженерный вестник Дона. – 2016. – № 1. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/
archive/n1y2016/3525 (дата обращения: 14.06.2016).
25. Smart photonic carbon brush / O.G. Morozov, A.A. Kuznetsov,
G.A. Morozov [et al.] // Proceedings of SPIE. – 2016. – Vol. 9807. –
P. 98070M.
26. Волоконно-оптический рефрактометрический датчик /
И.Р. Садыков [и др.] // Труды МАИ. – 2012. – № 61. – С. 18.
27. Optical refractometric FBG biosensors: problems of development
and decision courses / O.A. Stepustchenko, O.G. Morozov, A.N. Gorshunova
[et al.] // Proceedings of SPIE. – 2011. – Vol. 7992. – P. 79920D.
28. Морозов О.Г., Степущенко О.А., Садыков И.Р. Модуляцион-
ные методы измерений в оптических биосенсорах рефрактометриче-
ского типа на основе волоконных решеток Брэгга с фазовым сдвигом //
Вестник Поволж. гос. технолог. ун-та. Радиотехнические и инфоком-
муникационные системы. – 2010. – № 3. – С. 3–13.
29. Оценка возможностей применения волоконных решеток
Брэгга с гауссовым профилем отражения в качестве датчика темпера-
туры / О.Г. Морозов, И.И. Нуреев, А.Ж. Сахабутдинов [и др.] // Вест-
ник Поволж. гос. технолог. ун-та. Радиотехнические и инфокоммуни-
кационные системы. – 2013. – № 2 (18). – C. 73–79.
30. Маломодовое зондирование датчиков на основе волоконных
решеток Брэгга / В.Г. Куприянов, О.Г. Морозов, И.И. Нуреев [и др.] //
Науч.-техн. вестник Поволжья. – 2013. – № 4. – С. 200–204.
31. Нуреев И.И. Постановка задач калибровки совмещенных
датчиков давления и температуры // Нелинейный мир. – 2015. – Т. 13,
№ 8. – C. 26–31.
32. Процедура решения задач калибровки совмещенных датчи-
ков давления и температуры / А.Ж. Сахабутдинов, Д.Ф. Салахов,
И.И. Нуреев [и др.] // Нелинейный мир. – 2015. – Т. 13, № 8. – С. 32–38.
33. Нуреев И.И. Радиофотонные амплитудно-фазовые методы
интеррогации комплексированных датчиков на основе волоконных
решеток Брэгга [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. –
2016. – № 2. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3581 (дата
обращения: 24.06.2016).
34. Морозов О.Г., Нуреев И.И. Маломодовые методы интеррога-
ции однотипных ВБР в группе // Фотон-Экспресс. – 2013. – № 6 (110). –
С. 241–244.35. Морозов О.Г., Нуреев И.И., Алюшина С.Г. Полигармониче-
ские методы определения температуры на абонентских узлах пассив-
ных оптических сетей // Науч.-техн. вестник Поволжья. – 2014. – Т. 1,
№ 2. – С. 77–81.
36. Комплексированный волоконно-оптический датчик контроля
рабочих характеристик аккумулятора / В.А. Казаров, О.Г. Морозов,
И.И. Нуреев [и др.] // Науч.-техн. вестник Поволжья. – 2016. – № 3. –
С. 62–64.
37. Нуреев И.И. Сенсорные пассивные оптические сети и ключе-
вые вопросы применения в них волоконных брэгговских решеток [Элек-
тронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. – 2016. – № 2. – URL:
ivdon.ru/magazine/archive /n2y2016/3605 (дата обращения: 01.07.2016).
38. Сахабутдинов А.Ж., Нуреев И.И., Морозов О.Г. Уточнение
положения центральной длины волны ВБР в условиях плохого соот-
ношения сигнал – шум // Физика волновых процессов и радиотехниче-
ские системы. – 2015. – Т. 18, № 3-2. – С. 98–102.
РАДИОФОТОННЫЕ ПОЛИГАРМОНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИНТЕРРОГАЦИИ КОМПЛЕКСИРОВАННЫХ ДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК. ЧАСТЬ 2. ЕДИНОЕ ПОЛЕ КОМПЛЕКСИРОВАННЫХ ДАТЧИКОВИ.И. Нуреев Получено: 12.08.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.02
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: Рассмотрены вопросы разработки принципов построения радиофотонных полигармони-
ческих систем интеррогации комплексированных датчиков на основе волоконных брэгговских
решеток (ВБР). Обсуждаются вопросы развития теории единого поля комплексированных датчи-
ков на основе ВБР как ядра волоконно-оптических сенсорных сетей с учетом преимуществ ра-
диофотонных методов интеррогации по скорости опроса и возможности включения в него одно-
типных решеток, объединенных в группы. Проведен анализ методов их интеррогации в случае
постоянного и изменяющегося числа ВБР в группе. Показаны преимущества использования для
указанных случаев методов частотно-смещенной интерферометрии и вариации разностной час-
тоты на основе симметричных полигармонических зондирующих излучений соответственно.
Представлены основные принципы построения и интеррогации точечных и квазираспределенных
комплексированных датчиков, в том числе параллельного типа.
Ключевые слова: волоконно-оптическая сенсорная сеть, единое поле комплексирован-
ных датчиков, группа однотипных волоконных брэгговских решеток, полигармоническое симмет-
ричное зондирование, частотно-смещенная интерферометрия, метод вариации разностной час-
тоты, комплексированный датчик параллельного типа, радиофотоника.
Сведения об авторах: Нуреев Ильнур Ильдарович
кандидат технических наук, доцент кафедры радиофотоники
и микроволновых технологий, Казанский национальный исследова-
тельский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, Казань,
Республика Татарстан, Россия, e-mail: n2i2@mail.ru
Список литературы: 1. Нуреев И.И. Радиофотонные полигармонические системы ин-
террогации комплексированных датчиков на основе волоконных брэг-
говских решеток. Часть 1. Радиофотонные полигармонические методы
зондирования // Прикладная фотоника. – 2016. – № 3. – С. 193–220.
2. Нуреев И.И. Сенсорные пассивные оптические сети и ключе-
вые вопросы применения в них волоконных брэгговских решеток
[Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. – 2016. – № 2. –
URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2016/3605 (дата обращения:
25.05.2016).
3. Perez-Herrera R.A., Lopez-Amo M. Fiber optic sensor networks //
Optical Fiber Technology. – 2013. – Vol. 19, № 6 (part B). – P. 689–699.
4. Морозов О.Г., Польский Ю.Е. Единое поле комплексирован-
ных ВОД в системах контроля параметров безопасности скоростных
транспортных средств // Вестник Казан. гос. техн. ун-та им. А.Н. Тупо-
лева. –1997. – № 4. – С. 27–30.
5. Morozov O.G., Pol'ski Y.E. Perspectives of fiber sensors based on
optical reflectometry for nondestructive evaluation // Proceedings of SPIE. –
1996. – Vol. 2944. – P. 178–183.
6. Pol'skii Y.E., Morozov O.G. Joint field of integrated fibre optic
sensors for aircrafts and spacecrafts safety parameters monitoring //
Proceedings of SPIE. – 1998. – Vol. 3397. – P. 217–223.
7. Pol'skii Y.E., Morozov O.G. Built-in fiber sensors for safe use of
aircraft // Proceedings of SPIE. – 1996. – Vol. 2945. – P. 212–216.
8. Структурная минимизация волоконно-оптических сенсорных
сетей экологического мониторинга / В.В. Куревин, О.Г. Морозов,
В.П. Просвирин [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. –
2009. – Т. 7, № 3. – С. 46–52.
9. Волоконно-оптические технологии в распределенных систе-
мах экологического мониторинга / В.Г. Куприянов, О.А. Степущенко,
В.В. Куревин [и др.] // Известия Самар. науч. центра Рос. акад. наук. –
2011. – Т. 13, № 4-4. – С. 1087–1091.10. Yao J.P. Microwave photonics for high-resolution and high-speed
interrogation of fiber Bragg grating sensors // Fiber and Integrated Optics. –
2015. – Vol. 34. – P. 230–242.
11. Liu W., Li W., Yao J.P. Real-time interrogation of a linearly
chirped fiber Bragg grating sensor for simultaneous measurement of strain
and temperature // IEEE Photonics Technology Letters. – 2011. – Vol. 23,
№ 18. – P. 1340–1342.
12. Li W., Li M., Yao J.P. A narrow-passband and frequency-tunable
micro-wave photonic filter based on phase-modulation to intensitymodulation
conversion using a phase shifted fiber Bragg grating // IEEE
Transactions of Microwave Theory Technology. – 2012. – Vol. 60, № 5. –
P. 1287–1296.
13. Kong F., Li W., Yao J.P. Transverse load sensing based on a
dual-frequency optoelectronic oscillator // Optics Letters. – 2013. – Vol. 38,
№ 14. – P. 2611–2613.
14. Нуреев И.И. Радиофотонные амплитудно-фазовые методы
интеррогации комплексированных датчиков на основе волоконных
решеток Брэгга [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. –
2016. – № 2. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3581 (дата
обращения: 10.06.2016).
15. Морозов О.Г., Ильин Г.И. Амплитудно-фазовая модуляция в
системах радиофотоники // Вестник Поволж. гос. технолог. ун-та.
Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. – 2014. –
№ 1 (20). – С. 6–42.
16. External amplitude-phase modulation of laser radiation for
generation of microwave frequency carriers and optical poly-harmonic
signals: an overview / O.G. Morozov, G.I. Il’in, G.A. Morozov [et al.] //
Proceeding of SPIE. – 2016. – Vol. 9807. – P. 980711.
17. Щетка как интеллектуальный узел электродвигателя /
О.Г. Морозов, А.А. Кузнецов, И.И. Нуреев [и др.] // Инженерный вестник
Дона. – 2016. – № 1.– URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3525
(дата обращения: 10.06.2016).
18. Smart photonic carbon brush / O.G. Morozov, A.A. Kuznetsov,
G.A. Morozov [et al.] // Proceedings of SPIE. – 2016. – Vol. 9807. –
P. 98070M.
19. Волоконно-оптический рефрактометрический датчик [Элек-
тронный ресурс] / И.Р. Садыков [и др.] // Труды МАИ. – 2012. – № 61. –URL: www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=35667 (дата обращения:
10.05.2016).
20. Optical refractometric FBG biosensors: problems of development
and decision courses / O.A. Stepustchenko, O.G. Morozov, A.N. Gorshunova
[et al.] // Proceedings of SPIE. – 2011. – Vol. 7992. – P. 79920D.
21. Морозов О.Г., Степущенко О.А., Садыков И.Р. Модуляцион-
ные методы измерений в оптических биосенсорах рефрактометриче-
ского типа на основе волоконных решеток Брэгга с фазовым сдвигом //
Вестник Поволж. гос. технолог. ун-та. Радиотехнические и инфоком-
муникационные системы. – 2010. – № 3. – С. 3–13.
22. Оценка возможностей применения волоконных решеток
Брэгга с гауссовым профилем отражения в качестве датчика темпера-
туры / О.Г. Морозов, И.И. Нуреев, А.Ж. Сахабутдинов [и др.] // Вест-
ник Поволж. гос. технолог. ун-та. Радиотехнические и инфокоммуни-
кационные системы. – 2013. – № 2 (18). – C. 73–79.
23. Нуреев И.И. Постановка задач калибровки совмещенных
датчиков давления и температуры // Нелинейный мир. – 2015. – Т. 13,
№ 8. – C. 26–31.
24. Процедура решения задач калибровки совмещенных датчиков
давления и температуры / А.Ж. Сахабутдинов, Д.Ф. Салахов, И.И. Нуреев
[и др.] // Нелинейный мир. – 2015. – Т. 13, № 8. – С. 32–38.
25. Маломодовое зондирование датчиков на основе волоконных
решеток Брэгга / В.Г. Куприянов, О.Г. Морозов, И.И. Нуреев [и др.] //
Науч.-техн. вестник Поволжья. – 2013. – № 4. – С. 200–204.
26. Морозов О.Г., Нуреев И.И. Маломодовые методы интеррога-
ции однотипных ВБР в группе // Фотон-Экспресс. – 2013. – № 6 (110). –
С. 241–244.
27. Морозов О.Г., Нуреев И.И., Алюшина С.Г. Полигармониче-
ские методы определения температуры на абонентских узлах пассив-
ных оптических сетей // Науч.-техн. вестник Поволжья. – 2014. – Т. 1,
№ 2. – С. 77–81.
28. Комплексированный волоконно-оптический датчик контроля
рабочих характеристик аккумулятора / В.А. Казаров, О.Г. Морозов, И.И.
Нуреев [и др.] // Науч.-техн. вестник Поволжья. – 2016. – № 3. – С. 62–64.
29. An interrogator for a fiber Bragg sensor array based on a tunable
erbium fiber laser / S.A. Babin, S.I. Kablukov, I.S. Shelemba, A.A. Vlasov //
Laser Physics. – 2007. – Vol. 17, № 11. – P. 1340–1344.30. Application of optical time-domain reflectometry for the
interrogation of fiber Bragg sensors / Yu.N. Kulchin, O.B. Vitrik,
A.V. Dyshlyuk [et al.] // Laser Physics. – 2007. – Vol. 17, № 11. –
Р. 1335–1339.
31. Combined time-wavelength interrogation of fiber-Bragg gratings
based on an optical time-domain reflectometry / Yu.N. Kulchin, O.B. Vitrik,
A.V. Dyshlyuk [et al.] // Laser Physics. – 2008. – Vol. 18, № 11. –
Р. 1301–1304.
32. Differential reflectometry of FBG sensors in the wide spectral
range / Yu.N. Kulchin, O.B. Vitrik, A.V. Dyshlyuk [et al.] // Laser Physics. –
2011. – Vol. 21, № 2. – Р. 304–307.
33. Orr P., Niewczas Р. High-speed, solid state, interferometric
interrogatorand multiplexer for fiber Bragg grating sensors // Journal of
Lightwave Technology. – 2011. – Vol. 29. – P. 3387–3392.
34. Kersey A.D., Berkoff T.A., Morey W.W. Multiplexed fiber Bragg
grating strain-sensor system with a fiber Fabry–Perot wavelength filter //
Optics Letters. – 1993. – Vol. 18. – P. 1370–1372.
35. A large capacity sensing network with identical weak fiber Bragg
gratings multiplexing / M. Zhang, Q. Sun, Z. Wang [et al.] // Optics
Communications. – 2012. – Vol. 285. – P. 3082–3087.
36. Use of 3000 Bragg grating strainsensors distributed on four 8-m
optical fibers during static load testsof a composite structure / A. Childers,
M.E. Froggatt, S.G. Allison [et al.] // Proceedings of SPIE. – 2001. –
Vol. 4332. – P. 133–142.
37. Using frequency-shifted interferometry for multiplexing a fiber
Bragg grating array / F. Ye, L. Qian, Y. Liu, B. Qi // IEEE Photonics
Technology Lettets. – 2008. – Vol. 20. – P. 1488–1490.
38. Multiplexing of fiber Bragg grating sensors using an FMCW
technique / P.K.C. Chan, W. Jin, J.M. Gong, M.S. Demokan // IEEE
Photonics Technology Letters. – 1999. – Vol. 11. – P. 1470–1472.
39. Zheng J. Analysis of optical frequency-modulated continuouswave
interference // Applied Optics. – 2004. – Vol. 43. – P. 4189–4198.
40. Kajiwara K., Hotate K. Multiplexing of long-length fiber Bragg
grating distributed sensors based on synthesis of optical coherence function //
IEEE Photonics Technology Letters. – 2011. – Vol. 23. – P. 1555–1557.
41. Reflectometry based on a frequency-shifted interferometer using
sideband interference / B. Qi, F. Ye, L. Qian, H.-K. Lo // Optics Letters. –
2013. – Vol. 38. – P. 1083–1085.42. Large-capacity multiplexing of near-identical weak fiber Bragg
gratings using frequency shifted interferometry / Y. Ou, C. Zhou, L. Qian
[et al.] // Optics Express. – 2015. –Vol. 23. – P. 31484–31495.
43. High-resolution, large dynamic range fiber length measurement
based on a frequency-shifted asymmetric Sagnac interferometer / B. Qi,
A. Tausz, L. Qian, H.-K. Lo // Optics Letters. – 2005. – Vol. 30. –
P. 3287–3289.
44. Frequency-shifted Mach–Zehnder interferometer for locating
multiple weak reflections alonga fiber link / B. Qi, L. Qian, A. Tausz, H.-K. Lo //
IEEE Photonics Technology Letters. – 2006. – Vol. 18. – P. 295–297.
45. Multipoint sensing with a low-coherence source using single-arm
frequency-shifted interferometry / Y. Zhang, F. Ye, B. Qi, L. Qian //
Applied Optics. – 2016. – Vol. 55, № 21. – P. 5526–5530.
46. Морозов О.Г., Айбатов Д.Л., Садеев Т.С. Синтез двухчастот-
ного излучения и его применения в волоконно-оптических системах
распределенных и мультиплексированных измерений // Физика волно-
вых процессов и радиотехнические системы. – 2010. – Т. 13, № 3. –
С. 84–91.
47. Амплитудно-фазовые методы формирования зондирующих
излучений для систем анализа волоконно-оптических структур /
О.Г. Морозов, Д.Л. Айбатов, В.П. Просвирин [и др.] // Физика волно-
вых процессов и радиотехнические системы. – 2007. – Т. 10, № 3. –
С. 119–124.
48. Морозов О.Г. Амплитудно-фазовое преобразование частоты в
системах временной и частотной рефлектометрии волоконно-оптических
информационных и измерительных сетей // Физика волновых процессов
и радиотехнические системы. – 2004. – Т. 7, № 1. – С. 63–67.
49. A quasi-distributed sensing network with time-division
multiplexed fiber Bragg gratings / Y. Wang, J. Gong, D.Y. Wang
[et al.] // IEEE Photonics Technology Letters. – 2011. – Vol. 23, № 1. –
Р. 70–72.
50. Двухчастотный метод определения параметров резонансных
датчиков СВЧ-диапазона / О.Г. Морозов, А.Р. Насыбуллин,
Д.А. Веденькин [и др.] // Вестник Поволж. гос. технолог. ун-та. Радио-
технические и инфокоммуникационные системы. – 2014. – № 1 (20). –
С. 76–86.
ПРИМЕНЕНИЕ КВАРЦЕВЫХ МНОГОМОДОВЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ С ГАБАРИТНЫМ ЦЕНТРАЛЬНЫМ ДЕФЕКТОМ ПРОФИЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕНСОРАХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ НА БАЗЕ МАЛОМОДОВЫХ ЭФФЕКТОВА.В. Бурдин, Е.В. Дмитриев, Д.Е. Прапорщиков, Н.Л. Севрук Получено: 01.09.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.03
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: Представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований особенно-
стей применения кварцевых многомодовых оптических волокон (ММ ОВ) в качестве чувствитель-
ного элемента ранее предложенного альтернативного подхода для регистрации внешних меха-
нических воздействий на базе маломодовых эффектов. Рассматриваются ММ ОВ 50/125 первого
поколения категории ОМ2, отличающиеся сильным проявлением дифференциальной модовой
задержки (ДМЗ), в том числе за счет габаритного дефекта профиля показателя преломления в
виде пика или, наоборот, провала. Предполагается, что благодаря механическим воздействиям
на ММ ОВ сенсора появятся новые микро- и макроизгибы, что неизбежно изменит процессы
взаимодействия и смешения модовых компонентов сигнала. В свою очередь, это должно суще-
ственно повлиять на искаженную за счет ДМЗ форму импульсного отклика маломодового оптиче-
ского сигнала, возбуждаемого в ММ ОВ сенсора когерентным источником оптического излучения.
В целях проверки выдвинутых предположений были проведены экспериментальные и теоретиче-
ские исследования, результаты которых представлены в данной работе.
Ключевые слова: маломодовый режим, маломодовые эффекты, многомодовые оптиче-
ские волокна, градиентный профиль показателя преломления, дифференциальная модовая за-
держка, распределенный сенсор.
Сведения об авторах: Бурдин Антон Владимирович
доктор технических наук, доцент, помощник ректора по инноваци-
ям, профессор кафедры линий связи и измерений в технике связи, По-
волжский государственный университет телекоммуникаций и информа-
тики, Самара, Россия, e-mail: bourdine@yandex.ru; bourdine@psuti.ru
Дмитриев Евгений Владимирович
кандидат технических наук, начальник научно-исследовательского
отдела, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и
информатики, Самара, Россия, e-mail: nio@psati.ru
Прапорщиков Денис Евгеньевич
ассистент кафедры линий связи и измерений в технике связи, По-
волжский государственный университет телекоммуникаций и инфор-
матики, Самара, Россия, e-mail: dep82@mail.ru
Севрук Никита Львович
магистрант кафедры линий связи и измерений в технике связи,
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и ин-
форматики, Самара, Россия, e-mail: nikasevruk@mail.ru
Список литературы: 1. Кульчин Ю.Н. Распределенные волоконно-оптические измери-
тельные системы. – М.: Физматлит, 2001. – 272 c.
2. Kang J.U. Fiber optic sensing and imaging. – New York: Springer
Science, 2013. – 171 p.
3. Krohn D., MacDougall T., Mendez A. Fiber optic sensors. –
Bellingham: SPIE Press, 2014. – 332 p.
4. Udd E. Field guide to fiber optic sensors. – Bellingham: SPIE
Press, 2014. – 134 p.
5. Rajan G. Optical fiber sensors: advanced techniques and
applications (devices, circuits, and systems). – Boca Raton: CRC Press:
Taylor & Francis, 2015. – 575 p.
6. Распределенный сенсор на многомодовых оптических волок-
нах, работающих в маломодовом режиме / А.В. Бурдин, А.А. Федоров,
В.О. Тынкован, К.В. Баранов, А.Л. Чивильгин // Фотон-Экспресс. –
2013. – № 6 (110). – С. 256–257.7. Бурдин А.В. Дифференциальная модовая задержка кварцевых
многомодовых оптических волокон разных поколений // Фотон-
Экспресс. – 2008. – № 5-6 (69-70). – С. 20–22.
8. Бурдин А.В., Яблочкин К.А. Исследование дефектов профиля
показателя преломления многомодовых оптических волокон кабелей свя-
зи // Инфокоммуникационные технологии. – 2010. – № 2. – С. 22–27.
9. Bourdine A. Modeling and simulation of piecewise regular multimode
fiber optic links operating in a few-mode regime // Advances in Optical
Technologies. – 2013. – Vol. 2013. – URL: http://www.hindawi.com/
journals/aot/2013/469389 (дата обращения: 21.06.2016).
10. Agrawal G.P. Nonlinear fiber optics. – 3rd edition. – London:
Academic Press, 2001. – 467 p.
11. Bourdine A.V. Method for chromatic dispersion estimation of
high-order guided modes in graded index single-cladding fibers //
Proceedings of SPIE. – 2007. – Vol. 6605. – P. 660509-1–660509-13.
12. Bourdine A.V., Delmukhametov O.R. Calculation of transmission
parameters of the launched higher-order modes based on the combination of
a modified Gaussian approximation and a finite element method //
Telecommunications and Radio Engineering. – 2013. – Vol. 72 (2). –
P. 111–123.
13. Bourdine A.V. Mode coupling at the splice of diverse optical fibers //
Proceedings of SPIE. – 2012. – Vol. 8787. – P. 878706-1–878706-12.
14. Ericsson FSU-975. User’s manual. – Ericsson Cables AB,
2001. – 82 p.
15. Instruction manual for high precision fiber cleaver CT-30 series. –
Fujikura. – 9 p.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ АПОДИЗАЦИИ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОКВ.Г. Беспрозванных, С.В. Зырянов Получено: 27.08.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.04
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: Предложено повысить эффективность записи аподизированных волоконных брэгговских
решеток путем сочетания программных и аппаратных средств. Представлена разработка новой
конструкции амплитудных масок, основанных на выборе наиболее адекватных решаемой задаче
функций аподизации, c проведением математического моделирования и серии экспериментов по
исследованию влияния различных физических факторов на процессы записи и эксплуатации апо-
дизированных решеток. Показана целесообразность применения модифицированной оптической
схемы записи аподизированных решеток с дополнительной фокусировкой лазерного луча в плоско-
сти за оптическим волокном и установкой соответствующих амплитудных масок. Результаты и про-
граммные продукты могут быть использованы для эффективного подавления боковых резонансов в
спектре отражения волоконных брэгговских решеток, а также для прогнозирования и оптимизации
спектральных характеристик аподизированных и других типов неоднородных решеток.
Ключевые слова: волоконная брэгговская решетка, аподизация, моделирование спек-
тральных характеристик, амплитудная маска, боковые резонансы, программные и аппаратные
средства.
Сведения об авторах: Беспрозванных Владимир Геннадьевич
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей
физики, Пермский национальный исследовательский политехнический
университет, Пермь, Россия, e-mail: bvg1959@rambler.ru
Зырянов Сергей Валерьевич
аспирант кафедры прикладной математики, Пермский нацио-
нальный исследовательский политехнический университет, Пермь,
Россия, e-mail: sergey.zy@gmail.com
Список литературы: 1. Агравал Г. Применение нелинейной волоконной оптики: учеб.
пособие. – СПб.: Лань, 2011. – 592 с.
2. Шишкин В.В., Гранев И.В., Шелемба И.С. Отечественный
опыт производства и применения волоконно-оптических датчиков //
Прикладная фотоника. – 2016. – Т. 3, № 1. – С. 61–75.
3. Волоконные решетки показателя преломления и их примене-
ния / С.А. Васильев, О.И. Медведков, И.Г. Королев, А.С. Божков,
А.С. Курков, Е.М. Дианов // Квантовая электроника. – 2005. – Т. 35,
№ 12. – С. 1085–1103.
4. Экспериментальные характеристики волоконных брэгговских
решеток с собственной анизотропией / В.Г. Беспрозванных, Е.Н. Гре-
бенщикова, С.В. Зырянов, А.А. Оглезнев // Науч. тр. SWorld. – 2014. –
Т. 2, вып. 1. – С. 51–55.
5. Patrice М., Sébatien В., Cathy С. Fiber Bragg gratings:
fundamentals and applications. – NY: Artech House Publisher, 2007.
6. Особенности записи волоконных брэгговских решеток гауссо-
вым пучком / С.Р. Абдуллина, С.А. Бабин, А.А. Власов, С.И. Каблуков //
Квантовая электроника. – 2006. – Т. 36, № 10. – С. 966–970.
7. Kashyap R. Fiber Bragg gratings. – NY: Academic Press, 1999.
8. Mihailov S., Bilodeau F., Hill K. Apodization technique for fiber
grating fabrication with a halftone transmission amplitude mask // Applied
Optics. – 2000. – Vol. 39, № 21.
9. Достовалов А.В., Вольф А.А., Бабин С.А. Поточечная запись ВБР
первого и второго порядка через полиимидное покрытие фемтосекунд-
ным излучением с длиной волны 1026 нм // Прикладная фотоника. –
2014. – Т. 1, № 2. – С. 48–61.
10. Ennser K., Zervas M. Optimization of apodizated linearly chirped
fiber gratings for optical communications // IEEE Journal of Quantum
Electronics. – 2008. – Vol. 34, № 5.
11. Абдуллина С.Р., Власов А.А., Бабин С.А. Сглаживание спектра
волоконных брэгговских решеток в схеме записи с интерферометром
Ллойда // Квантовая электроника. – 2010. – Т. 40, № 3. – С. 259–263.
12. Абдуллина С.Р., Немов И.Н., Бабин С.А. Метод подавления
боковых резонансов в спектре волоконных брэгговских решеток за
счет поперечного сдвига фазовой маски относительно волокна // Кван-
товая электроника. – 2012. – Т. 42, № 9. – С. 794–798.
13. Абдуллина С.Р., Власов А.А. Методы подавления боковых ре-
зонансов в спектре отражения волоконных брэгговских решеток // Ав-
тометрия. – 2014. – Т. 50, № 1. – С. 90–104.
14. Khan S., Islam M. Determination of the best apodization function
and grating length of linearly chirped fiber Bragg grating for dispersion
compensation // Journal of Communications. – 2012. – Vol. 7, № 11.
15. Белай О.В. Методы решения обратной задачи рассеяния для
волоконных брэгговских решеток: дис. … канд. физ.-мат. наук. – Но-
восибирск, 2008. – 124 с.
16. Ikhlef A., Hedara R. Uniform fiber Bragg grating modeling and
simulation used matrix transfer method // IJCSI International Journal of
Computer Science Issues. – 2012. – Vol. 9, № 2.
17. Nazmi А., Taha А. Performance optimization of apodizated FBGbased
temperature sensors in single and quasi-distributed DWDM systems with
new and different apodization profiles // AIP Advances. – 2013. – № 122125.
УСИЛЕНИЕ ПИКОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ДВУХМИКРОННОГО ДИАПАЗОНАС.А. Филатова, 2, В.А. Камынин, 3, И.В. Жлуктова, , В.Б. Цветков Получено: 20.09.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.05
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: В данной работе был усилен слабый сигнал импульсного гольмиевого волоконного лазе-
ра с длиной волны излучения 2065 нм. Длительность импульсов не превышала 52 пс. Задающий
сигнал, мощность которого составила 0,073 мВт, усилили до 45 мВт, что соответствует коэффи-
циенту усиления 28 дБ. Форма усиленного спектра остается неизменной до значения коэффици-
ента усиления 22,3 дБ, далее наблюдалась деформация усиленного спектра. Средняя мощность
на выходе усилителя до спектральной деформации составила 12,5 мВт.
Ключевые слова: гольмиевый волоконный лазер, импульсный волоконный лазер, уси-
ление пикосекундных импульсов, синхронизация мод, волоконный усилитель, гольмиевый усили-
тель, двухмикронное излучение.
Сведения об авторах: Филатова Серафима Андреевна
аспирант, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, ас-
систент, Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Рос-
сия, e-mail: filsim2910@gmail.com
Камынин Владимир Александрович
ассистент, Ульяновский государственный университет, Улья-
новск, Россия; младший научный сотрудник Лаборатории фотоники
Пермского научного центра УрО РАН, Пермь, Россия, e-mail:
kamyninva@gmail.com
Жлуктова Ирина Вадимовна
инженер лаборатории активных сред твердотельных лазеров, Ин-
ститут общей физики им. А.М. Прохорова РАН, магистрант, Московский
технологический университет, Москва, Россия, e-mail: iv.zhluktova@
gmail.com
Цветков Владимир Борисович
доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией
активных сред твердотельных лазеров, Институт общей физики
им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия; старший научный сотруд-
ник кафедры лазерного термоядерного синтеза, Национальный иссле-
довательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия,
e-mail: tsvetkov@lsk.gpi.ru
Список литературы: 1. Holmium fiber laser based on the heavily doped active fiber /
A.S. Kurkov [et al.] // Laser Physics Letters. – 2009. – Vol. 6, № 9. –
P. 661–664.
2. Dissipative dispersion-managed soliton 2 μm thulium/holmium
fiber laser / R. Gumenyuk [et al.] // Optics Letters. – 2011. – Vol. 36, № 5. –
P. 609–611.
3. Holmium fibre laser emitting at 2,21 μm / S.O. Antipov [et al.] //
Quantum Electronics. – 2013. – Vol. 43, № 7. – P. 603.
4. High-repetition-rate Q-switched holmium fiber laser / A.Y. Chamorovskiy
[et al.] // IEEE Photonics Journal. – 2012. – Vol. 4, № 3. – P. 679–683.
5. All-fiber Ho-doped laser tunable in the range of 2,045–2,1 μm /
V.A. Kamynin [et al.] // Laser Physics Letters. – 2012. – Vol. 9, № 12. –
P. 893.
6. Tunable Ho-doped soliton fiber laser mode-locked by carbon
nanotube saturable absorber / A.Y. Chamorovskiy [et al.] // Laser Physics
Letters. – 2012. – Vol. 9, № 8. – P. 602.
7. A review of recent progress in holmium-doped silica fibre sources /
A. Hemming [et al.] // Optical Fiber Technology. – 2014. – Vol. 20, № 6. –
P. 621–630.
8. Antipov S.O., Kurkov A.S. A holmium-doped fiber amplifier at
2,1 μm // Laser Physics Letters. – 2013. – Vol. 10, № 12. – P. 125106.
9. High gain holmium-doped fibre amplifiers / N. Simakov [et al.] //
Optics Express. – 2016. – Vol. 24, № 13. – P. 13946–13956.
10. 1,2 mJ, 1 kHz, ps-pulses at 2,05 μm from a Ho:fibre/Ho:YLF
laser / K. Murari, H. Cankaya, P. Li, A. Ruehl, I. Hartl, F.X. Kartner //
Europhoton Conference. – 2014. – Paper ThD-T1-O-05.
11. High energy and average power femtosecond laser for driving
mid-infrared optical parametric amplifiers / P. Malevich [et al.] // Optics
Letters. – 2013. – Vol. 38, № 15. – P. 2746–2749.
РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНОГО МАЛОМОДОВОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА В ВОЛОКОННОМ СВЕТОВОДЕВ.А. Бурдин, А.В. Бурдин Получено: 20.09.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.06
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: Представлены результаты моделирования нелинейного маломодового распространения
оптических импульсов в оптических волокнах. Результаты моделирования были сопоставлены с
экспериментальными данными. Процесс распространения оптических импульсов в оптических во-
локнах описывается системой связанных нелинейных уравнений Шредингера, которая решалась
модифицированным методом расщепления по физическим процессам. В отличие от традиционных
процедур, эта модификация включает в себя коррекцию профиля показателя преломления и расчет
параметров мод в дополнение к выполнению линейного и нелинейного операторов.
Ключевые слова: волоконный световод, мода, маломодовый режим передачи, система связан-
ных нелинейных уравнений Шредингера, эффект Керра, профиль показателя преломления, метод при-
ближения Гаусса, эквивалентный радиус пятна моды, метод расщепления по физическим процессам.
Сведения об авторах: Бурдин Владимир Александрович
доктор технических наук, профессор, проректор по науке и инно-
вациям, заместитель заведующего кафедрой линий связи и измерений в
технике связи, Поволжский государственный университет телекомму-
никаций и информатики, Самара, Россия, e-mail: burdin@psati.ru
Список литературы: 1. Bottacchi S. Multi-Gigabit transmission over multimode optical fibre:
theory and design methods for 10GbE systems. – Wiley, 2006. – 653 p.
2. Essiambre R.-J., Tkach R.W. Capacity trends and limits of optical
communication networks // Proceedings of the IEEE. – 2012. – Vol. 100,
№ 5. – P. 1035–1055.
3. Agrawal G.P. Nonlinear fiber optic. – NY: Academic Press,
2013. – 648 p.
4. Сисакян И.Н., Шварцбург А.В. Нелинейная динамика пикосе-
кундных импульсов в волоконно-оптических световодах // Квантовая
электроника. – 1984. – Т. 11, № 9. – С. 1703–1721.
5. Широков С.М. Приближенные параметрические модели дина-
мики самовоздействия импульсов в нелинейных оптических средах с
модовой дисперсией // Компьютерная оптика. – 1995. – Т. 14-15, ч. 2. –
С. 117–124.
6. Nonlinear semi-analytical model for simulation of few-mode fiber
transmission / F. Ferreira, S. Jansen, P. Monteiro, H. Silva // IEEE Photonics
Technology Letters. – 2012. – Vol. 24, № 4. – P. 240–242.
7. Mumtaz S., Essiambre R-J., Agrawal G.P. Nonlinear propagation in
multimode and multicore fibers: generalization of the Manakov equations //
Journal of Lightwave Technology. – 2013. – Vol. 31, № 3. – P. 398–406.
8. Burdin V.A. Approximate solution of coupled NLS equations //
SPIE Proceedings. – 2008. – Vol. 7026. – P. 07-1-8.
9. Burdin V.A., Bourdine A.V. Modeling and simulation of a few-mode
long-haul fiber optic transmission link // SPIE Proceedings. – 2015. –
Vol. 9533. – Р. 07-1-6.
10. Burdin V.A., Bourdine A.V. Model for a few-mode nonlinear
propagation of optical pulse in multimode optical fiber // OWTNM 2016
Proceedings. – 2016. – P. 11.
11. Бурдин В.А. Основы моделирования кусочно-регулярных во-
локонно-оптических линий передачи сетей связи. – М.: Радио и связь,
2002. – 312 с.
12. Андреев В.А., Бурдин А.В. Многомодовые оптические во-
локна. Теория и приложения на высокоскоростных сетях связи. – М.:
Радио и связь, 2004. – 248 с.
13. Бурдин В.А., Бурдин А.В. Решение для произвольной на-
правляемой моды круглого оптического волокна на основе метода
приближения Гаусса // Физика волновых процессов и радиотехниче-
ские системы. – 2011. – Т. 14 (2). – С. 65–72.
14. Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов. – М.:
Радио и связь, 1987. – 656 c.
15. Comparison between theory and experiment of nonlinear
propagation for 4,5-cycle optical pulses in a fused-silica fiber / N. Karasawa,
S. Nakamura, R. Morita, H. Shigekawa, M.Yamashita // Nonlinear Optics. –
2000. – Vol. 24. – P. 133–138.
16. Measurements of third-order dispersion effects for generation of
high-repetition-rate, sub-three-cycle transform-limited pulses from a glass
fiber / S. Nakamura, L. Li, N. Karasawa, R. Morita, H. Shigekawa,
M. Yamashita // Japanese Journal of Applied Physics. – 2002. – Vol. 41,
№ 3A. – Р. 1369–1373.
17. Finite-difference time-domain calculation with all parameters of
Sellmeier's fitting equation for 12-fs laser pulse propagation in a silica fiber /
S. Nakamura, Y. Koyamada, N. Yoshida, N. Karasawa, H. Sone, M. Ohtani,
Y. Mizuta, R. Morita, H. Shigekawa, M. Yamashita // IEEE Photonics
Technology Letters. – 2002. – Vol. 14, № 4. – P. 480–482.
18. Nakamura S., Takasawa N., Koyamada Y. Comparison between
finite-difference time-domaine calculation with all parameters of sellmeier’s
fitting equation and experimental results for slightly chirped 12 fs laser
pulse propagation in silica fiber // IEEE Journal of Lightwave Technology. –
2005. – Vol. 23, № 2. – P. 855–863.
19. Extended finite difference time domaine analysis of induced phase
modulation and four-wave mixing between two-color femtosecond laser pulses
in a silica fiber with different initial delays / S. Nakamura, N. Takasawa,
Y. Koyamada, H. Sone, L. Xu, R. Morita, M. Yamashita // Japanese Journal of
Applied Physics. – 2005. – Vol. 44, № 10. – P. 7453–7459.
20. Nakamura S. Comparison between finite-difference time-domain
method and experimental results for femtosecond laser pulse propagation,
coherence and ultrashort pulse laser emission // Intech. – 2010. – P. 449–442.
21. Discription of F-SPV polarization maintaining fiber. – URL:
https://www.newport.com/p/F-SPV (дата обращения: 17.06.2016).
22. Standard polarization maintaining fibers. – URL: https://
www.newport.com/f/standard-polarization-maintaining-fibers?q=:familyRelevance:
suppress:false:npCategory:polarization-maintaining-optical-fibers
(дата обращения: 14.06.2016).
23. Krieg M.L. Absolute heterodyne interferometer for strongly
aspherical mirrors. – 2004. – 177 p.
ВОЛОКОННЫЙ ОТРАЖАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР НА ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ МОД ВОЛОКОННОГО ЛАЗЕРАВ.С. Терентьев, В.А. Симонов Получено: 20.09.2016 Опубликовано: 15.02.2017 10.15593/2411-4367/2016.03.07
PDF |
Аннотация |
Сведения об авторах |
Список литературы |
Аннотация: Впервые экспериментально продемонстрирована возможность получения необращенной ап-
паратной функции в отраженном свете от волоконного интерферометра типа Фабри–Перо – отража-
тельного интерферометра – с использованием полностью диэлектрических фазовых структур и без
использования омически поглощающих элементов, значительно снижающих лучевую стойкость струк-
туры его переднего зеркала. Проведен численный поиск приближения теоретического профиля к экс-
периментальному с помощью формул аппаратной функции в приближении плоских волн. Результаты
приближения подтверждают предположение об асимметричном отражении переднего зеркала экспе-
риментального образца, а также с хорошей точностью подтверждают и другие параметры резонатора.
Данный образец отражательного интерферометра имеет предельно возможную лучевую стойкость из-
за использования в его структуре только непоглощающих диэлектрических материалов и может при-
меняться для селекции мод в лазерном линейном резонаторе в качестве одного из зеркал с такими же
ограничениями по мощности излучения, как для волоконного интерферометра Фабри–Перо.
Ключевые слова: многолучевая интерференция, отражательный интерферометр, ди-
фракция, лазерный резонатор, волоконные лазеры, диодные лазеры.
Сведения об авторах: Терентьев Вадим Станиславович
кандидат физико-математических наук, старший научный со-
трудник лаборатории волоконной оптики, Институт автоматики и
электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук, Но-
восибирск, Россия, e-mail: terentyev@iae.nsk.su
Симонов Виктор Александрович
инженер-программист лаборатории волоконной оптики, Инсти-
тут автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской
академии наук, Новосибирск, Россия, e-mail: visimonov@gmail.com
Список литературы: 1. Троицкий Ю.В. Многолучевые интерферометры отраженного
света. – Новосибирск: Наука, 1985. – 208 с.
2. Троицкий Ю.В. Одночастотная генерация в газовых лазерах. –
Новосибирск: Наука, 1975. – 159 с.
3. Tunable erbium-doped fiber ring laser for applications of infrared
absorption spectroscopy / H.Y. Ryu, W.-K. Lee, H.S. Moon, H.S. Suh // Optics
Communications. – 2007. – № 275. – P. 379–384.
4. Hsu K., Yamashita S. Single-polarization generation in fiber Fabry–
Perot laser by self-injection locking in short feedback cavity // Journal of
Lightwave Technology. – 2001. – № 19 (4). – Р. 520–526.
5. Single-frequency and single-polarization DFB fiber laser based on
tapered FBG and self-injection locking / B. Yin, S. Feng, Z. Liu, Y. Bai,
S. Jian // IEEE Photonics Journal. – 2015. – № 7 (3). – P. 1501909-9.
6. Li A., Huang Q., Bogaerts W. Design of a single all-silicon ring
resonator with a 150 nm free spectral range and a 100 nm tuning range
around 1550 nm // Photonics Research. – 2016. – № 4 (2). – P. 84–92.
7. Shirazi M.F., Jeon M., Kim J. 850 nm centered wavelength-swept
laser based on a wavelength selection galvo filter // Chinese Optics Letters. –
2016. – № 14 (1). – P. 011401.
8. Терентьев В.С., Симонов В.А. Cелекция излучения волоконно-
го лазера с линейным резонатором с помощью отражательного интер-
ферометра // Квантовая электроника. – 2013. – Т. 43, № 8. – С. 706–710.
9. Terentyev V.S., Simonov V.A., Babin S.A. Multiple-beam
reflection interferometer formed in a single-mode fiber for applications in
fiber lasers // Optic Express. – 2016. – Vol. 24, № 5. – P. 4512–4518.
10. Терентьев В.С. Численное моделирование волоконного отра-
жательного дифракционного интерферометра // Автометрия. – 2012. –
Т. 48, № 4. – С. 41–54.
11. Терентьев В.С., Симонов В.А. Численное моделирование во-
локонного отражательного фильтра на основе металлодиэлектрической
дифракционной структуры с повышенной лучевой стойкостью // Кван-
товая электроника. – 2016. – Т. 46, № 2. – С. 142–146.
12. Terentiev V.S., Dostovalov A.V., Simonov V.A. Reflection
interferometers formed on the single-mode fiber tip // Laser Physics. – 2013. –
Vol. 23. – P. 085108 (5 p.).
|