Приборы и техника эксперимента, 2023, № 6, стр. 69-73

МЕТОД ДЕТЕКТИРОВАНИЯ НАНОМЕТРОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЛИНЫ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕНСОРАХ С ПОМОЩЬЮ СЛЕДЯЩЕГО ТАНДЕМНОГО НИЗКОКОГЕРЕНТНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА

П. В. Волков a*, А. В. Горюнов a, А. Ю. Лукьянов a, Д. А. Семиков a, А. Д. Тертышник a

a Институт физики микроструктур РАН
603950 Нижний Новгород, ГСП-105, Россия

* E-mail: volkov@ipmras.ru

Поступила в редакцию 08.11.2022
После доработки 20.12.2022
Принята к публикации 24.01.2023

Аннотация

Предложен метод детектирования изменений длины оптического резонатора, предназначенный для волоконно-оптических сенсоров, построенных по схеме интерферометра Фабри–Перо. Показана возможность детектирования колебаний длины резонатора на субнанометровом уровне в полосе частот 1.5–300 кГц. Чувствительность составила 0.3 нм по среднеквадратичному отклонению. Предложенная схема позволяет надежно выделять высокочастотные колебания на фоне медленных дрейфов длины сенсора, вызванных температурными колебаниями или деформациями.

Список литературы

  1. Zhang Z., Liao C., Tang J., Bai Z., Guo K., Hou M., He J., Wang Y., Liu S., Zhang F., Wang Y. // J. Light. Technol. 2017. V. 35. № 18. P. 4067. https://doi.org/10.1109/JLT.2017.2710210

  2. Ma J., Jin W., Xuan H., Wang C., Ho H.L. // Opt. Lett. 2014. V. 39. № 16. P. 4769. https://doi.org/10.1364/OL.39.004769

  3. Liu Q., Jing Z., Liu Y., Li A., Xia Z., Peng W. // Opt. Express. 2019. V. 27. № 26. P. 38191. https://doi.org/10.1364/OE.381197

  4. Yu H., Luo Z., Zheng Y., Ma J., Li Z., Jiang X. // J. Light. Technol. 2019. V. 37. № 10. P. 2261. https://doi.org/10.1109/JLT.2019.2901845

  5. Tosi D. // J. Light. Technol. 2016. V. 34. № 15. P. 3622. https://doi.org/10.1109/JLT.2016.2575041

  6. Yang Y., Wang Y., and Chen K. // Opt. Express. 2021. V. 29. № 5. P. 6768. https://doi.org/10.1364/OE.415750

  7. Digonnet M.J.F., Akkaya O.C., Kino G.S., Solgaard O. // Imaging Applied Optics Technical Digest. 2012. Stu3F. 1. https://doi.org/10.1364/SENSORS.2012.Stu3F.1

  8. Zhou C., Letcher S.V., Shukla A. // The J. Acoust. Soc. Am. 1995. V. 98. № 2. P. 1042. https://doi.org/10.1121/1.413669

  9. Akkaya O.C., Akkaya O., Digonnet M.J.F., Kino G.S., Solgaard O. // J. Microelectromechanical Syst. 2012. V. 21. № 6. P. 1347. https://doi.org/10.1109/JMEMS.2012.2196494

  10. Kilic O., Digonnet M., Kino G., Solgaard O. // Meas. Sci. Technol. 2007. V. 18. № 10. P. 3049. https://doi.org/10.1088/0957-0233/18/10/S01

  11. Dandridge A., Tveten A., Giallorenzi T. // IEEE J. Quantum Electron. 1982. V. 18. № 10. P. 1647.

  12. Wang L., Zhang M., Mao X., Liao Y. // Interferometry XIII: Techniques and Analysis. 2006. V. 62921E. https://doi.org/10.1117/12.678455

  13. Chen K., Yu Z., Gong Z., Yu Q. // Opt. Lett. 2018. V. 43. № 20. P. 5038. https://doi.org/10.1364/OL.43.005038

  14. Volkov P., Semikov D., Goryunov A., Luk’yanov A., Tertyshnik A., Vopilkin E., Krayev S. // Sensors Actuators A: Phys. 2020. V. 316. P. 112385. https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112385

  15. Volkov P., Goryunov A., Luk’yanov A., Tertyshnik A., Baidakova N., Luk’yanov I. // Optik. 2013. V. 124. № 15. P. 1982. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2012.06.043

  16. Volkov P., Lukyanov A., Goryunov A., Semikov D., Vopilkin E., Kraev S., Okhapkin A., Tertyshnik A., Arkhipova E. // Sensors. 2021. V. 21. № 21. P. 7343. https://doi.org/10.3390/s21217343

Дополнительные материалы отсутствуют.