“Current – polarization-dependent loss” optical fibre sensor

• Autorzy: Torbus Sławomir Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.05.40

Warianty tytułu

PL

Światłowodowy przetwornik „prąd – tłumienie zależne od polaryzacji”

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study briefly discusses the Faraday magneto-optic effect, design and working principle of the polarimetric current sensor and the polarization-dependent loss. The study presents a concept of a “current – polarization-dependent loss” optical fibre sensor for current measurement in power lines. A method for measuring polarization loss using optical reflectometer is presented. Test results on the effect of GeO2 dopant in a single-mode optical fibre core, wavelength and optical fibre length on the polarization loss are presented. The conclusions on selecting the optical fibre and wavelength in the design of a “current – polarization-dependent loss” optical fibre sensor are formulated.

PL

W pracy krótko scharakteryzowano magnetooptyczne zjawisko Faradaya, budowę i zasadę działania polarymetrycznego czujnika natężenia prądu oraz tłumienie zależne od polaryzacji. Zaprezentowano koncepcję światłowodowego przetwornika „prąd – tłumienie zależne od polaryzacji”, który może być wykorzystany do pomiaru natężenia prądu w liniach elektroenergetycznych. Omówiono metodę pomiaru tłumienia polaryzacyjnego przy użyciu reflektometru optycznego. Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu stężenia molowego domieszki GeO2 w rdzeniu światłowodu jednomodowego, długości fali świetlnej oraz długości włókna światłowodowego na wartość tłumienia polaryzacyjnego. Sformułowano wnioski dotyczące doboru włókna światłowodowego i długości fali świetlnej do realizacji światłowodowego przetwornika „prąd – tłumienie zależne od polaryzacji”.

Słowa kluczowe

EN

optical sensor; optical current sensors; single mode optical fiber; polarization-dependent loss; Faraday effect; light polarization; optical time-domain reflectometer; Lagrange interpolation series

PL

czujnik światłowodowy; światłowodowy czujnik; natężenie prądu; światłowód jednomodowy; tłumienie zależne od polaryzacji; magnetooptyczne zjawisko Faradaya; polaryzacja światła; reflektometr optyczny; interpolacja Lagrange'a

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 5
• Strony: 171--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Torbus Sławomir Andrzej

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry, Łukasiewicza 17, 09-400 Płock

Bibliografia

• [1] Torbus S. A., Zastosowanie światłowodów telekomunikacyjnych G.652, G.653 i G.655 w polarymetrycznych czujnikach natężenia prądu, Pomiary Automatyka Kontrola, Nr 5 (2011)
• [2] Torbus S. A., Ratuszek M., Zastosowanie jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych odpornych na zginanie G.657do realizacji cewki pomiarowej polarymetrycznego czujnika natężenia prądu, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 4a (2012)
• [3] Torbus S. A., Dutkiewicz P., Badanie i analiza charakterystyk statycznych polarymetrycznego przetwornika prąd – kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 6 (2014)
• [4] Torbus S. A., Metrologiczne zastosowania światłowodów jednomodowych, Działalność naukowa i badawcza Instytutu Chemii Politechniki Warszawskiej, Instytut Chemii WBMiP PW (2016)
• [5] Torbus S. A., Ratuszek M., The selection method of the single mode telecommunication fiber to the interferometric current sensor depending on the destination areas, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2010, Wilga (24 – 30 May 2010), Proc. of SPIE, 0277-786X, Vol. 7745, 7745-81
• [6] Romaniuk R., Szkło nieliniowe dla fotoniki. Część 5. Szkła Verdeta – Faradaya, Elektronika, Nr 10 (2008)
• [7] Torbus S. A., Dutkiewicz P., Projektowanie jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych dla czujników wykorzystujących magnetooptyczne zjawisko Faradaya, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 2 (2015)
• [8] Kaczmarek Z., Światłowodowe czujniki i przetworniki pomiarowe, Agenda Wydawnicza PAK, Warszawa (2006)
• [9] Torbus S. A., Wpływ temperatury na wartość współczynnika załamania w rdzeniu światłowodu jednomodowego, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 3 (2016)
• [10] Torbus S. A., Ratuszek M., Analiza dokładności pomiaru natężenia prądu za pomocą czujnika interferometrycznego, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 12 (2010)
• [11] Torbus S. A., Pomiary parametrów transmisyjnych w sieciach optotelekomunikacyjnych – praca magisterska napisana na Wydziale Telekomunikacji i Elektrotechniki ATR w Bydgoszczy pod kierunkiem dra inż. Marka Ratuszka, Bydgoszcz (2006)
• [12] Perlicki K. Pomiary w optycznych systemach telekomunikacyjnych, WKŁ, Warszawa (2002)
• [13] Torbus S. A., Badanie jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych pod kątem możliwości ich wykorzystania w rozłożonych czujnikach temperatury z rozproszeniem Rayleigha, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 7 (2017)
• [14] Siuzdak J., Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej, WKŁ, Warszawa (1999)
• [15] Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa (1993)
• [16] Torbus S. A., Fajfer M., Ratuszek M. J., Projektowanie jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych odpornych na zginanie G.657 dla celów metrologicznych, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 8 (2013)
• [17] Bach H., Neuroth N., The properties of optical glass, Springer Verlag, Berlin (1995)
• [18] Tantaswadi P., Tangtrongbenchasil C., Numerical analysis of current measurement error due to localized vibration effects on reciprocal fiber optic polarimetric current sensor, IEEE 0-7803- 7690-0/2002 (2002)
• [19] Zhang P., Halliday D., Faraday Effect Optical Current Sensor, IEEE 0-7803-3143-5 (1996)
• [20] Shimosato M., Kozuka Y., Imaeda M., Magnetooptic Current Field Sensor with Sensivity Independent of Verdet Constant and Light Intensity, IEEE Translation Journal on Magnetic in Japan, Vol. 6, No. 5, May (1991)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).