Wpływ temperatury na wartość współczynnika załamania w rdzeniu światłowodu jednomodowego

• Autorzy: Torbus S. A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.03.38

Warianty tytułu

EN

Effect of the temperature on the refractive index of the single mode fiber core

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono budowę włókna światłowodowego, zdefiniowano profil współczynnika załamania w rdzeniu światłowodu oraz określono wpływ temperatury na wartość współczynnika załamania szkła optycznego. Korzystając z opracowanego w środowisku MathCAD modelu matematycznego światłowodu telekomunikacyjnego, określono wpływ temperatury na wartość współczynnika w jego rdzeniu, w zależności od długości fali świetlnej, stężenia molowego domieszki GeO2 oraz różnicy termicznej zmiany polaryzowalności i termicznej rozszerzalności objętościowej. Sformułowano wnioski dotyczące wpływu rozpatrywanych czynników na czułość temperaturową szkła optycznego o strukturze SiO2–GeO2 oraz przydatności tychże szkieł do realizacji polarymetrycznych czujników natężenia prądu wykorzystujących magnetooptyczne zjawisko Faradaya oraz rozłożonych czujników temperatury wykorzystujących wymuszone rozproszenie Rayleigha.

EN

The article discussed the construction of optical fiber, the definition of refractive index profile in the fiber’s coreand the influence of temperature on the refractive index of optical glass. Using the mathematical model of the single mode fiber, which was realized in an MathCAD application, the effect of temperature on the value of refractive index in their core, depending on the wavelength of the light, the molar concentration of GeO2 dopant and the difference between the thermal changes of polarizability and the thermal volumetric expansion were has been determined. Conclusions regarding the impact of the factors considered on the temperature sensitivity of optical glass structure SiO2–GeO2 and of the use of these glasses for the implementation of polarimetric current sensors used Faraday effect and distributed temperature sensors using simulated Rayleigh scattering have been formulated.

Słowa kluczowe

PL

światłowód jednomodowy; szkło optyczne; współczynnik załamania; polaryzowalność; polarymetryczny czujnik natężenia prądu; czujnik temperatury

EN

single-mode fiber; optical glass; refractive index; polarizability; polarimetric current sensor; temperature sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 3
• Strony: 158--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Torbus S. A.

• Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy, Wydział Telekomunikacji, Informatyki i Elektrotechniki, Al. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, Politechnika Warszawska Filia w Płocku, Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii, ul. I. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock

Bibliografia

• [1] Marciniak M., Łączność światłowodowa, WKŁ, Warszawa (1998)
• [2] Perlicki K., Pomiary w optycznych systemach telekomunikacyjnych, WKŁ, Warszawa (2002)
• [3] Siuzdak J., Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej, WKŁ, Warszawa (1999)
• [4] Zalewski J., Telekomunikacja światłowodowa – materiały szkoleniowe dla uczestników kursów organizowanych przez WTiE ATR Bydgoszcz, Bydgoszcz (1997)
• [5] Szwedowski A., Romaniuk R., Szkło optyczne i fotoniczne. Właściwości techniczne, WNT, Warszawa (2009)
• [6] Ratuszek M., Termiczne połączenia jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych, Rozprawa nr 133, Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy (2008)
• [7] Majewski A., Teoria i projektowanie światłowodów, WNT, Warszawa (1991)
• [8] Romaniuk R., Szkło nieliniowe dla fotoniki. Część 5. Szkła Verdeta – Faradaya, Elektronika nr 10 (2008)
• [9] Torbus S. A., Ratuszek M., Zastosowanie jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych odpornych na zginanie G.657 do realizacji cewki pomiarowej polarymetrycznego czujnika natężenia prądu, Przegląd Elektrotechniczny Nr 4a (2012)
• [10] Fanderlik I., Optical properties of glass, Elsevier, Amsterdam (1983)
• [11] Zalecenie ITU – T G.652, Characteristics of a single – mode optical fibre and cable (2003)
• [12] Zalecenie ITU – T G.653, Characteristics of a dispersion – shifted single – mode optical fibre and cable (2003)
• [13] Zalecenie ITU – T G.655, Characteristics of a non – zero dispersion – shifted single – mode optical fibre and cable (2003)
• [14] Zalecenie ITU-T G.657, Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and the cable for the access network (2006)
• [15] Zalecenie ITU-T G.657, Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and the cable for the access network (2009)
• [16] Torbus S. A., Badanie i analiza właściwości metrologicznych polarymetrycznych czujników natężenia prądu ze światłowodową cewką pomiarową, Wydawnictwa Uczelniane UTP w Bydgoszczy, Bydgoszcz (2012)
• [17] Torbus S. A., Projektowanie światłowodów jednomodowych dla celów metrologicznych i ich zastosowanie w czujnikach Faradaya, Wydawnictwa Uczelniane UTP w Bydgoszczy, Bydgoszcz (2014)
• [18] Kaczmarek Z., Światłowodowe czujniki i przetworniki pomiarowe, Agenda Wydawnicza PAK, Warszawa (2006)
• [19] Yu F. T. S., Yin S., Fiber optic sensors, Marcel Dekker Inc., New York (2002)

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.