Волоконно-оптичний сенсор температури з брегівською структурою

Автори С.М. Кухтін, О.С. Гнатенко
Приналежність

Харківський національний університет радіоелектроніки, пр. Науки 14, 61166 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 5
Дати Одержано 26 липня 2023; у відредагованій формі 20 жовтня 2023; опубліковано online 30 жовтня 2023
Посилання С.М. Кухтін, О.С. Гнатенко, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 5, 05027 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(5).05027
PACS Number(s) 42.79.Dj, 42.81.Pa
Ключові слова Сенсор температури, Оптичне волокно (3) , Брегівська структура, Коефіцієнт відбиття (10) , РЗЗ лазер.
Анотація

Волоконно-оптичні сенсори зарекомендували себе як інноваційна та універсальна технологія вимірювання різних фізичних величин, таких як температура. Окрім цього, особливі властивості оптичних волокон, у деяких випадках, роблять волоконно-оптичне зондування єдино прийнятним вибором зважаючи на умови експлуатації, точність, можливість дистанційної роботи. У цій статті нами представлено простий волоконно-оптичний сенсор температури, що використовує відбиваючий елемент Брегга як чутливий елемент. Основна перевага запропонованого підходу полягає у використанні широко доступних недорогих телекомунікаційних компонентів, таких як РЗЗ лазер як джерело світла та широко доступні компоненти волоконної оптики. Ще однією перевагою датчика є методика вимірювання, яка не потребує оптичного спектрометра, чи інших точних оптичних вимірювань, таких як інтерферометрія. Показано, що реалізуючи різні бреггівські структури для чутливого елемента, можна змінювати оптичний відгук, таким чином досягаючи необхідних характеристик сенсора. Розрахунки для сенсорної головки Брегга представлені як для датчика вузького діапазону, придатного для медичного використання, так і для датчика температури з широким діапазоном вимірювань ΔT ~ 200 °C. Також ця стаття містить короткий огляд широко використовуваних волоконно-оптичних методів вимірювання температури, їх переваги та застосування.

Перелік посилань