Overview of high performance fibre-optic sensing

Abstract

An overview of fibre-optic interferometry based sensing is given, particularly as it applies to high-performance sensing applications. The operation of a fibre-optic interferometer as a sensor is reviewed. The sensitivity limitations of a fibre-optic sensor are derived, and the system impact of multiplexing many sensors together is explored. A review of the development of the fibre-optic acoustic transducer is presented, as well as system applications and future trends in fibre-optic interferometric sensing.

Observation of fundamental thermal noise in optical fibers down to infrasonic frequencies

“…This expression is widely used for estimating the magnitude of the _____________________________ a) Electronic mail: litang@siom.ac.cn, liang.liu@siom.ac.cn thermal noise in optical fibers and is consistent with the experimental results at high Fourier frequencies 1,22,23 . However, in the low frequency range, the theory predicts a nearly frequency-independent spectrum of thermal noise, which is not consistent with the experiment data 23 .…”

“…In many fiber-based systems, such as interferometric fiber-optic sensors [1][2][3][4] , fiber lasers [5][6][7] , and fiber-delay-line stabilized lasers 8 , the fundamental resolution or frequency stability is limited by the intrinsic thermal noise inside optical fibers. Thus, an experimental and theoretical understanding of the thermal noise in optical fibers is important.…”

Акустические Колебания В Интегральных Электрооптических Модуляторах На Основе Ниобата Лития

“…В последнее время значительно возрос интерес к волоконно-оптическим системам с аналоговыми оптическими сигналами и аналоговой модуляцией. Это системы опроса и предварительной обработки сигналов волоконно-оптических датчиков [2] и радиофотонные системы генерации, пе-редачи и обработки аналоговых СВЧ-сигналов [3,4]. Здесь возбуж-даемые электрическими управляющими сигналами поверхностные и объемные акустические колебания модулятора даже на относительно Рис.…”

“…Для электрооптической модуляции на электроды подавалось пере-менное напряжение с амплитудой 10 V в полосе частот от 0 до 1 MHz, характерной для систем обработки сигналов волоконно-оптических датчиков [2].…”

“…Показано, что в диапазоне частот до 1 MHz, характерном для работы модуляторов в составе систем обработки сигналов волоконно-оптических датчиков [2], происходит эффектив-ное возбуждение акустических колебаний, которое носит резонанс-ный характер. Резонансные частоты согласуются с собственными акустическими модами кристаллической подложки модулятора, что подтверждается результатами математического моделирования.…”