A Method for Detecting Nanometer Length Oscillations in Fiber-Optic Sensors Using a Tracking Tandem Low-Coherent Interferometer

P. V. Volkov; Волков П. В.; A. V. Goryunov; Горюнов А. В.; A. Yu. Luk’yanov; Лукьянов А. Ю.; D. A. Semikov; Семиков Д. А.; A. D. Tertyshnik; Тертышник А. Д.

doi:10.31857/S0032816223040067

МЕТОД ДЕТЕКТИРОВАНИЯ НАНОМЕТРОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЛИНЫ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕНСОРАХ С ПОМОЩЬЮ СЛЕДЯЩЕГО ТАНДЕМНОГО НИЗКОКОГЕРЕНТНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА

Авторы: Волков П.В.¹, Горюнов А.В.¹, Лукьянов А.Ю.¹, Семиков Д.А.¹, Тертышник А.Д.¹
Учреждения:
1. Институт физики микроструктур РАН
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 69-73
Раздел: ОБЩАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА
URL: https://journals.rcsi.science/0032-8162/article/view/233263
DOI: https://doi.org/10.31857/S0032816223040067
EDN: https://elibrary.ru/SUMVEN
ID: 233263

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Предложен метод детектирования изменений длины оптического резонатора, предназначенный для волоконно-оптических сенсоров, построенных по схеме интерферометра Фабри–Перо. Показана возможность детектирования колебаний длины резонатора на субнанометровом уровне в полосе частот 1.5–300 кГц. Чувствительность составила 0.3 нм по среднеквадратичному отклонению. Предложенная схема позволяет надежно выделять высокочастотные колебания на фоне медленных дрейфов длины сенсора, вызванных температурными колебаниями или деформациями.

Список литературы

Zhang Z., Liao C., Tang J., Bai Z., Guo K., Hou M., He J., Wang Y., Liu S., Zhang F., Wang Y. // J. Light. Technol. 2017. V. 35. № 18. P. 4067. https://doi.org/10.1109/JLT.2017.2710210
Ma J., Jin W., Xuan H., Wang C., Ho H.L. // Opt. Lett. 2014. V. 39. № 16. P. 4769. https://doi.org/10.1364/OL.39.004769
Liu Q., Jing Z., Liu Y., Li A., Xia Z., Peng W. // Opt. Express. 2019. V. 27. № 26. P. 38191. https://doi.org/10.1364/OE.381197
Yu H., Luo Z., Zheng Y., Ma J., Li Z., Jiang X. // J. Light. Technol. 2019. V. 37. № 10. P. 2261. https://doi.org/10.1109/JLT.2019.2901845
Tosi D. // J. Light. Technol. 2016. V. 34. № 15. P. 3622. https://doi.org/10.1109/JLT.2016.2575041
Yang Y., Wang Y., and Chen K. // Opt. Express. 2021. V. 29. № 5. P. 6768. https://doi.org/10.1364/OE.415750
Digonnet M.J.F., Akkaya O.C., Kino G.S., Solgaard O. // Imaging Applied Optics Technical Digest. 2012. Stu3F. 1. https://doi.org/10.1364/SENSORS.2012.Stu3F.1
Zhou C., Letcher S.V., Shukla A. // The J. Acoust. Soc. Am. 1995. V. 98. № 2. P. 1042. https://doi.org/10.1121/1.413669
Akkaya O.C., Akkaya O., Digonnet M.J.F., Kino G.S., Solgaard O. // J. Microelectromechanical Syst. 2012. V. 21. № 6. P. 1347. https://doi.org/10.1109/JMEMS.2012.2196494
Kilic O., Digonnet M., Kino G., Solgaard O. // Meas. Sci. Technol. 2007. V. 18. № 10. P. 3049. https://doi.org/10.1088/0957-0233/18/10/S01
Dandridge A., Tveten A., Giallorenzi T. // IEEE J. Quantum Electron. 1982. V. 18. № 10. P. 1647.
Wang L., Zhang M., Mao X., Liao Y. // Interferometry XIII: Techniques and Analysis. 2006. V. 62921E. https://doi.org/10.1117/12.678455
Chen K., Yu Z., Gong Z., Yu Q. // Opt. Lett. 2018. V. 43. № 20. P. 5038. https://doi.org/10.1364/OL.43.005038
Volkov P., Semikov D., Goryunov A., Luk’yanov A., Tertyshnik A., Vopilkin E., Krayev S. // Sensors Actuators A: Phys. 2020. V. 316. P. 112385. https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112385
Volkov P., Goryunov A., Luk’yanov A., Tertyshnik A., Baidakova N., Luk’yanov I. // Optik. 2013. V. 124. № 15. P. 1982. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2012.06.043
Volkov P., Lukyanov A., Goryunov A., Semikov D., Vopilkin E., Kraev S., Okhapkin A., Tertyshnik A., Arkhipova E. // Sensors. 2021. V. 21. № 21. P. 7343. https://doi.org/10.3390/s21217343