Тема выпускной квалификационной работы: «Разработка аналитической модели сигнала внешнего волоконного интерферометра Фабри-Перо с многослойным зазором». Магистерская диссертация (ВКР) посвящена разработке аналитической модели сигнала внешнего волоконного интерферометра Фабри-Перо (ВВИФП) с многослойным зазором при спектральном опросе. В работе была получена система выражений для расчета сигнала I(λ) ВВИФП с многослойным зазором, с учетом однократных отражений от поверхностей слоев в зазоре интерферометра, а также с учетом ключевых параметров конструкции: показатели преломления, коэффициенты отражения покрытий (если есть), толщины слоев, потери в слоях с учетом возможной зависимости от длины волны. Распространение излучения в среде между зазорами интерферометра рассматривалось в рамках модели гауссова пучка. Были приведены примеры расчетов для различных параметров конструкции и проведен анализ ключевых свойств получаемых осцилляций I(λ). На примере двухслойного ВВФП был проведен расчет и получены зависимости I(λ) и их спектры. Для проверки адекватности разработанной модели был проведен эксперимент с двухслойным интерферометром (слои: воздух – кремний). Полученные экспериментальные зависимости I(λ) и их спектры для разной толщины воздушного слоя были сопоставлены с зависимостями, рассчитанными по полученной модели для аналогичных параметров конструкции. Сравнение показало хорошее соответствие и подтвердило адекватность полученной модели.

The subject of the graduate qualification work is: "Development of an analytical model of the signal of an external fiber Fabry-Perot interferometer with a multilayer gap". Master's thesis is devoted to the development of an analytical model of the signal of an external Fabry-Perot fiber interferometer (EFPI) with a multilayer gap during spectral interrogation. In the work, a system of expressions was obtained for calculating the signal I(λ) of an EFPI with a multilayer gap, taking into account single reflections from the surfaces of the layers in the interferometer gap, and also taking into account the key design parameters: refractive indices, reflection coefficients of coatings (if any), layer thicknesses, loss in layers, taking into account the possible dependence on the wavelength. The propagation of radiation in a medium between interferometer gaps was considered within the framework of the Gaussian beam model. Examples of calculations for various design parameters were given and an analysis of the key properties of the resulting oscillations I(λ) was carried out. On the example of a two-layer EFPI, the calculation was carried out and the dependences I(λ) and their spectra were obtained. To test the adequacy of the developed model, an experiment was carried out with a two-layer interferometer (layers: air - silicon). The obtained experimental dependences I(λ) and their spectra for different thicknesses of the air layer were compared with the dependences calculated using the obtained model for similar design parameters. The comparison showed a good fit and confirmed the adequacy of the resulting model.

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Обзор литературы
  • 1.1 Интерферометр Фабри-Перо
  • 1.2 Методы измерения разности оптических путей ВВИФП
  • 1.3 Применение модели гауссова пучка
• 2 Расчет сигнала отражения от многослойного ВВИФП на основе модели гауссова пучка
  • 2.1 Общая структура интерференционного сигнала
  • 2.2 Многослойный ВВИФП
  • 2.3 Переход гауссова пучка из одной среды в другую
    • 2.3.1 Преобразование гауссово пучка при переходе через несколько диэлектрических сред и описание m-й обратной волны ВВИФП
  • 2.4 Сигнал многослойного ВВИФП при спектральном опросе
  • 2.5 Спектральный анализ сигнала многослойного ВВИФП
• 3. Примеры расчетов и анализ ключевых свойств сигнала
• 4 Экспериментальные сигналы ВВИФП со спектральным опросом
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А
• ПРИЛОЖЕНИЕ Б
• ПРИЛОЖЕНИЕ В