Rsearch the thermal sensityvity of a fiber optic sensor created with the catastrophic fuse

Abstract

Сегодня отдельным направлением волоконной оптики являются разработка и исследование датчиков на основе оптических световодов. Актуальным направлениесоздание датчиков в сердцевине волокна с помощью эффекта плавления сердцевины, а также комбинирование датчика температуры с волоконным рассеивателем. Существующие медицинские волоконно-оптические зонды для терапии не имеют встроенных температурных датчиков. Для этих целей используются отдельные зонды-датчики. Поэтому актуальным является создание устройств, которые сочетают в себе свойства датчика и терапевтического зонда. Целью исследования является исследование температурной чувствительности терапевтического зонда с цилиндрическим рассеивателем. Для создания рассеивателей на основе fuse-эффекта был изготовлен волоконный лазер, легированный оксидами иттербия. Зонд был создан на многомодовом волокне 62,5/125 мкм. Формирование рассеивающей структуры и датчика происходит под действием эффекта плавления сердцевины. В ходе эксперимента рассеиватель света помещался в термокамеру, в которой температура каждые 10 мин скачкообразно повышалась на 1 град в диапазоне от 30 до 42 °C. Сдвиг спектральной характеристики датчика под воздействием температуры определяет его чувствительность. Для упрощения анализирующей схемы в опорное плечо интеррогатора была внедрена решетка Брэгга. В результате исследования характеристик одномодового рассеивателя получен калибровочный график зависимости амплитуды мощности обратного излучения от температуры. Это доказывает, что разработанный и изготовленный рассеиватель может применяться как датчик температуры. Точность определения температуры составила 1,25 °С. Чтобы использовать такой датчик в медицинских целях, рекомендуется увеличить точность до 0,1 °С Ключевые слова: датчик, оптическое волокно, эффект плавления, лазер.