Сейсмические приборы: статья

Датчик вибрации на основе оптоволоконной структуры одномод-многомод с торцом, покрытым золотом
А.Ю. Игуменов 1,2, И.В. Мельников 1, Р.Д. Мусин 1, С.Н. Лукиных 2,3, С.В. Неделин 4,5, Н.А. Золотовский 4,5, И.В. Немцев 4,5,6, И.А. Тамбасов 5,7, Е.Р. Надеждин 1
1 Московский физико-технический институт национальный исследовательский университет,
2 ООО “Т8”
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
4 Сибирский федеральный университет
5 Институт физики им. академика Л.В. Киренского СО РАН
6 Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр СО РАН”
7 ООО “Научно-производственная компания “Спецтехнаука”
Журнал: Сейсмические приборы
Том: 60
Номер: 1
Год: 2024
Страницы: 25-33
УДК: 535
DOI: 10.21455/si2024.1-2
Ключевые слова: волоконная оптика, оптоволоконные датчики, оптоволоконные торцевые структуры, датчики вибрации, многомодовая интерференция
Аннотация: Предложена волоконно-оптическая виброчувствительная система, основанная на структуре из сваренных отрезков одномодового и многомодового волокон, причем на торец методом магнетронного распыления нанесен слой золота толщиной несколько десятков нанометров. Установлено, что данная структура чувствительна к колебаниям с частотами 0.1-200 Гц и амплитудами << 1 мм и перспективна для проведения удаленного контроля сейсмической активности и вибраций при строительстве
Список литературы: Игуменов А.Ю., Мельников И.В., Афанасьев А.А., Попова С.С., Лукиных С.Н., Тамбасов И.А. Рефлектометрическое измерение температуры с использованием оптоволоконной структуры “одномод-многомод-одномод” // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48, вып. 17. С.17-19. https://doi.org/10.21883/PJTF.2022.17.53281.19267

Balakleyskiy N.S., Machnev A.A., Mel’nikov I.V. Compact laser system with switchable repetition rate and broadly tunable from the visible through mid-IR // Nonlinear Optics: OSA Technical Digest (online) (Optica Publishing Group). 2017. Paper NTu3A.6. https://doi.org/10.1364/NLO.2017.NTu3A.6

Guzmán-Sepúlveda J.R., Hernández-Romano I., Torres-Cisneros M., May-Arrioja D.A. Fiber optic vibration sensor based on multimode interference effects // Conference on Lasers and Electro-Optics 2012: OSA Technical Digest (online) (Optica Publishing Group). 2012a. Paper JW2A.117. https://doi.org/10.1364/CLEO_AT.2012.JW2A.117

Guzmán-Sepúlveda J.R., Sánchez-Mondragón J.J., Torres-Cisneros M., Arredondo-Lucio J.A., May-Arrioja D.A. Multimode interference fiber optic vibration sensor // Frontiers in Optics 2012/Laser Science XXVIII: OSA Technical Digest (online) (Optica Publishing Group). 2012b. Paper FM4H.2. https://doi.org/10.1364/FIO.2012.FM4H.2

Guzmán-Sepúlveda J.R., Guzmán-Cabrera R., Castillo-Guzmán A.A. Optical sensing using fiber-optic multimode interference devices: A review of nonconventional sensing schemes // Sensors. 2021. V. 21, Iss. 5. Art. 1862. 21 p. https://doi.org/10.3390/s21051862

Kir’yanov A.V., Klimentov S.M., Mel’nikov I.V., Shestakov A.V. Specialty Yb fiber amplifier for microchip Nd laser: Towards ∼1-mJ/1-ns output at kHz-range repetition rate // Opt. Commun. 2009. V. 282, Iss. 24. P.4759-4764. https://doi.org/10.1016/j.optcom.2009.08.062

Krupa K., Tonello A., Shalaby B., Fabert M., Barthélémy A., Millot G., Wabnitz S., Couderc V. Spatial beam self-cleaning in multimode fibres // Nature Photonics. 2017. V. 11. P.237-241. https://doi.org/10.1038/nphoton.2017.32

Machnev A.A., Novozhylov P.B., Poimanov A.A., Mel’nikov I.V. Single-pass parametric generator made of DFB diodes, specialty-fiber amplifier, and periodically-poled lithium niobate // Opt. Mater. Express. 2013. V. 3, Iss. 10. P.1608-1615. https://doi.org/10.1364/OME.3.001608

May-Arrioja D.A., Antonio-Lopez J.E., Sánchez-Mondragón J.J., LiKamWa P. Tunable lasers based on multimode interference effects // Advanced Lasers / Eds. O. Shulika, I. Sukhoivanov. Dordrecht: Springer, 2015. P.19-33. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9481-7_2

Mohammed W.S., Mehta A., Johnson E.G. Wavelength tunable fiber lens based on multimode interference // J. Lightwave Tech. 2004. V. 22, Iss. 2. P.469-477. https://doi.org/10.1109/JLT.2004.824379

Mohammed W.S., Smith P.W.E., Gu X. All-fiber multimode interference bandpass filter // Opt. Lett. 2006. V. 31, Iss. 17. P.2547-2549. https://doi.org/10.1364/OL.31.002547

Okamoto K. Fundamentals of Optical Waveguides. 2nd ed. London: Academic Press, 2006. 584 p.

Saastamoinen T., Tervo J., Vahimaa P., Turunen J. Exact self-imaging of transversely periodic fields // J. Opt. Soc. Amer. A. 2004. V. 21, Iss. 8. P.1424-1429. https://doi.org/10.1364/JOSAA.21.001424

Soldano L.B., Pennings E.C.M. Optical multi-mode interference devices based on self-imaging: Principles and applications // J. Lightwave Tech. 1995. V. 13, Iss. 4. P.615-627. https://doi.org/10.1109/50.372474

Talbot H.F. LXXVI. Facts relating to optical science. No. IV // Lond. Edinb. Philos. Mag. J. Sci., Ser. 3. 1836. V. 9, Iss. 56. P.401-407. https://doi.org/10.1080/14786443608649032