Интерференционные эффекты при рэлеевском рассеянии света в одномодовых оптических волокнах

• Автор: Мамедов, Акиф Маил оглы
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Фрязино
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБРАТНОЕ РЭЛЕЕВСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ОДНОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ,

МЕТОДЫ ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Метод временной рефлектометрии (Optical Time

Domain Reflectometry - OTDR)

1.2. Метод когерентной частотной рефлектометрии (C-OFDR)

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАТНОГО РЭЛЕЕВСКОГО РАССЕЯНИЯ

В ОДНОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ МЕТОДОМ КОГЕРЕНТНОЙ ВРЕМЕННОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ

2.1. Теоретический анализ отклика временного рефлектометра

при фазовой модуляции света в оптическом волокне
2.2. Экспериментальные исследования интерференционных эффектов при обратном рэлеевском рассеянии
2.2.1. Определение чувствительности и пространственного разрешения макета распределенного датчика
2.2.2. Эксперимент с серийным рефлектометром
2.2.3. Распределенный датчик динамических деформаций
2.3. Исследование интерференционных эффектов сигналов рэлеевского рассеяния в схеме когерентного рефлектометра
с линией задержки

2.4. Влияние поляризационных свойств оптического волокна на фазовую чувствительность волоконного
рефлектометра
Глава 3. МЕТОД КОГЕРЕНТНОЙ ЧАСТОТНОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ
3.1. Теоретический анализ частотного модулирования лазера с волоконно-оптической обратной связью
ЗЛ.1. Генерация лазера при наличии одного дискретного отражателя
3.1.2. Генерация лазера при наличии N дискретных отражателей в волокне
3.2. Экспериментальные исследования генерации Не-Ме лазера,
оптически связанного с волоконным световодом
3.2.1 Модуляционные характеристики Не-Ые лазера
3.2.2. Бистабильность продольных мод
3.2.3. Перекрестные помехи
3.3. Мультиплексные волоконно-оптические датчики на основе метода когерентной частотной рефлектометрии
3.3.1. Мультиплексный автодинный датчик температуры
3.3.2. Факторы, ограничивающие мультиплексирование
3.4. Распределенный интерферометрический волоконно-оптический датчик динамических воздействий на основе рэлеевского рассеяния
3.5. Распределенная волоконно-оптическая система сигнализации
Глава 4. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ФАЗОВЫЕ МОДУЛЯТОРЫ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВОД НА ОСНОВЕ КОГЕРЕНТНОГО ЧАСТОТНОГО РЕФЛЕКТОМЕТРА
4.1. Анализ колебаний составных резонаторов
4.2. Экспериментальные исследования волоконно-оптического фазового модулятора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

какой либо конкретной длине волны; 3) данный модулятор свободен от недостатков внешних модуляторов, описанных выше.
Основным недостатком данного способа является сравнительно высокая частота резонанса пьезокерамического фазового модулятора, которая составляла -26кГц. В работе [74] удалось уменьшить механическую частоту до 180Гц, и был достигнут диапазон девиации оптической частоты -ЮОМГц, что позволяет получить пространственное разрешение ~1м. Однако применяемая схема модуляции удлинения волокна с помощью электромагнитной системы была громоздкой.
Таким образом, несмотря на перечисленные достижения, полученные в вышеприведенных работах, результаты исследования интерференционных эффектов при рэлеевском рассеянии в одномодовых волокнах методом когерентной частотной рефлектометрии являются далеко неполными и не могут быть использованы для практической реализации распределенных ВОД на основе этого метода. Особенно это касается задач разработки и создания оптимальных методов определения места и величины воздействия на волокно по спектрам сигналов биения рефлектометра и разработок фазовых модуляторов, обеспечивающих диапазон девиации частоты излучения в волоконной линии свыше ЮГГц. Эти вопросы будут рассмотрены в представленной диссертации.
Сформулируем основные выводы, вытекающие из обзора литературы.
1. Одноволоконные распределенные датчики, использующие интерференционные эффекты при обратном рэлеевском рассеянии излучения в одномодвых волокнах, являются перспективным типом распределенного ВОД. При этом, использование лавинного фотоприемника на длине волны 0,83мкм, в сочетании с большим коэффициентом рэлеевского рассеяния на этой длине волны, по сравнению со связным диапазоном, сулит построение сравнительно дешевых распределенных ВОД с длиной зондируемой линии ~1-К2км.