Детальная информация

Цель работы – экспериментальное исследование зависимости отклика межмодового волоконного интерферометра на основе SNS-структуры от изменения показателя преломления внешней среды и оценка его измерительных возможностей как датчика показателя преломления. В процессе работы было проведено экспериментально исследование зависимости отклика межмодового волоконного интерферометра на основе SNS-структуры от изменения показателя преломления внешней среды. Рассмотрено влияние различных концентраций глицерина на показания интерферометра. Выполнена обработка экспериментально полученных данных с помощью дискретного преобразования Фурье в программном обеспечении для технических вычислений. Показано, что при увеличении концентрации глицерина значения фаз и положения максимумов монотонно убывают в диапазоне концентраций глицерина в воде от 0% до 80%. Это позволяет использовать рассмотренную структуру в качестве датчика показателя преломления во всем исследуемом диапазоне. Использовалось открытые образовательные ресурсы и программы поиска и анализа информации. Использовались средства автоматизации (автоматизированной) разработки: интеррогатор NI PXIe-4844 с обработкой результатов измерения на компьютере. Применено (протестировано) программное обеспечение: OCTAVE.

The aim of this work is to experimentally study the dependence of the response of an intermode fiber interferometer based on an SNS structure on changes in the refractive index of the external medium and to evaluate its measurement capabilities as a refractive index sensor. An experimental study was conducted to examine the response of an intermode fiber interferometer based on an SNS structure as a function of the refractive index of the surrounding medium. The effect of different glycerol concentrations on the interferometer readings was examined. The experimentally obtained data was processed using discrete Fourier transformation in technical computing software. It is shown that with increasing glycerol concentration, the values of phases and positions of maxima decrease monotonically in the range of glycerol concentrations in water from 0% to 80%. This allows the considered structure to be used as a sensor of the refractive index in the entire studied range. An experimental study of the SNS structure as a refractive index sensor was conducted, confirming the theoretical hypothesis. Open educational resources and information search and analysis programs were used. Automation (automated) development tools were used: NI PXIe-4844 interrogator with measurement results processing on a computer. Software was applied (tested): OCTAVE.

• СОДЕРЖАНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ ПО МЕЖМОДОВЫМ ИНТЕРФЕРОМЕТРАМ SNS-ТИПА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
  • 1.1. Многомодовые оптические световоды и условия возбуждения мод в SNS-структуре
  • 1.2 Межмодовые волоконные интерферометры на основе SNS-структур
  • 1.3 Методы измерения показателя преломления внешней среды с помощью SNS-датчика
  • 1.4 Постановка задачи
• ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ SNS-СТРУКТУРЫ
  • 2.1 Описание измерительных приборов
    • 2.1.1 Поляризационный скрэмблер
    • 2.1.2 Оптический интеррогатор NI PXIe-4844
  • 2.2 Конструкция SNS-датчика и экспериментальная установка
  • 2.3 Подготовка растворов и методика проведения измерений
  • 2.4 Регистрация сигнала и его первичная обработка
  • 2.5 Качественный анализ наблюдаемых изменений
  • 2.6 Оценка воспроизводимости и источники погрешностей
  • 2.7 Исследование экспериментальных данных
  • 2.8 Выводы по разделу
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ