CS273426B1 - Method of mechanically induced optical double refraction's magnitude determination in optical waveguides - Google Patents
Method of mechanically induced optical double refraction's magnitude determination in optical waveguides Download PDFInfo
- Publication number
- CS273426B1 CS273426B1 CS820188A CS820188A CS273426B1 CS 273426 B1 CS273426 B1 CS 273426B1 CS 820188 A CS820188 A CS 820188A CS 820188 A CS820188 A CS 820188A CS 273426 B1 CS273426 B1 CS 273426B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- mechanically induced
- determined
- induced optical
- double refraction
- size
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 13
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu stanoveni velikosti mechanicky indukovaného optického dvojlomu v reálných světlovodech fotoelasticimetrickou metodou.
Vývoj optoelektronických vláken se v současné době orientuje na zlepšení jejich přesnosových vlastností na základě polarizace vedených světelných vln. K vyvození polarizace světelné vlny po celé délce vlákny se využívá dvojlomu světla vznikajícího v optických materiálech anorganických i organických následkem deformační anizotropie způsobené mechanickým namáháním. Tento přístup k řešení problému motivoval vznik vícevidových vláken, majících v příčném průřezu vlákna oblasti s odličnou teplotní roztažností, než je teplotní roztažnost základního materiálu vlákna. Při chladnutí vzniká v příčném průřezu vlákna napjatost, působící vznik pružné deformační .aniotropie, a tím i optického dvojlomu a polarizace vedeného světla. U těchto polarizačních světlovodů je hodnota optického dvojlomu závislá na tvaru pole mechanických napětí v průřezu vlákna. Pro objekty makroskopických rozměrů se pro stanovení velikosti tohoto mechanicky indukovahého optického dvojlomu používá fotoelasticxmetrické metody. K provádění měření slouží fotoelasticimetr, v němž je objekt umístěn mezi polarizátor a analyzátor a pozorují se optické jevy, které vznikají při průchodu světla. Fotoelasticimetrická analýza napětí je pro mechaniku materiálu a konstrukcí především metodou modelovou, a v případě transparentních materiálů ji lze užít i in šitu. Její dosavadní metodiky a experimentální zařízení jsou přizpůsobeny k měření modelů makrokonstrukcí. Přímá měření na mikroskopických objektech o rozměrech desítek mikrometrů nebyla dosud metodicky ověřena a zvládnuta. Průměry světlovodů jsou řádově milimetrové, přičemž jsou obvykle tvořeny jádrem a obalem. Rozměry jádra mohou být až lOOkrát menší. Pro tak malé objekty je užití obvyklé fotoelasticimetrické metody ke stanovení mechanického napětí příliš hrubé, bez dostatečného rozlišení. Pro experimentální analýzu pole napětí a optického dvojlomu optoelektronických vláken in šitu, tj. přímo na daném vlákně, není dosud známa žádná vhodná metoda.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob stanovení velikosti mechanicky indukovaného optického dvojlomu ve světlovodech s použitím fotoelasticimetrické metody podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že Se ze světlovodů zalitého do média, například epoxidové pryskyřice, zhotoví příčný řez tloušťky 1 až 3 mm, který se po vyleštění pozoruje ve světelném mikroskopu s optickou soustavou odpovídající fotoelasticimetru. Velikost mechanicky indukovaného optického dvojlomu B se stanoví ze vzorce
B = ·—N-·· (mm-1),
X kde N je řád izochromat, stanovený z počtu přechodů mezi červenou a zelenou izochromatou, případně zjištěním počtu tmavých pruhů v případě monochromatického světla, £ je tloušťka vrstvy změřená posuvným měřítkem s noniem.
Výhoda způsobu stanovení velikosti mechanicky indukovaného optického dvojlomu podle vynálezu spočívá zejména v tom, že ho lze použít i pro reálné vzorky světlovodů, jejichž rozměry jsou velmi malé, takže fotoelasticimetrie v běžném provedení je nepoužitelná. Fotoelasticimetrickou metodu měření na mikroobjektech, jakými jsou např. optoelektronická polarizační vlákna, lze uskutečnit v polarizačním mikroskopu. Optická soustava takového mikroskopu odpovídá optické soustavě obvyklého fotoelasticimetru. Studovaný objekt je umístěn mezi polarizátor a analyzátor a vhodně volený objektiv umožní provést fotoelasticimetrickou analýzu z libovolně malého místa, omezeného jen rozlišovací schopností mikroskopu. K vlastnímu pozorování isochromat světlovodů je třeba použít kvalitní polarizační mikroskop, který by dovoloval pozorovat a odečítat isochromaty až na hranici možností světelného mikroskopu. Zvláštní péči
CS 273426 Bl fc vyžaduje v tomto případě příprava vlákna pro mikroskopickou analýzu a měření dvojlomu.
Postup stanovení velikosti mechanicky indukovaného optického dvojlomu v reálném světlovodu podle vynálezu je blíže osvětlen na následujícím příkladu.
Příklad
Pro stanovení velikosti mechanicky indukovaného optického dvojlomu ve skleněném optickém světlovodu bylo vlákno světlovodu o délce asi 100 mm navléknuto do polyetylénové injekční stříkačky a zalito zalévací hmotou, v tomto případě epoxidovou pryskyřicí. Po vytvrzení zalévací hmoty byl takto získaný váleček rozřezán na tenké řezy tloušíky 2 mm a obě plochy řezu byly vybroušeny a dokonale vyleštěny. Na takto získaných výbrusech bylo provedeno vlastní pozorování a měření metodou mikrofotoelasticimetrie. K pozorování bylo použito světelného polarizačního mikroskopu Zeiss AMPLIVAL, jehož optickou soustavu lze uspořádat podle schématu fotoelasticimetru. Mikroskop byl opatřen fotonástavcem s kamerou, která umožňovala při vhodně voleném zvětšení získat mikrosnímky fotoelasticimetrických interferenčních pruhů ve světlovodu. Spočítáním počtu přechodů N a změřením přesné tloušťky řezu mezi červenou a zelenou isochromatou byla podle vzorce
B = : —γ- (mm-1) zjištěna velikost mechanicky indukovaného optického dvojlomu ve světlovodu.
Claims (1)
- Způsob stanovení velikosti mechanicky indukovaného optického dvojlomu ve světlovodech s použitím fotoelasticimetrické metody, vyznačený tím, že se ze světlovodu zalitého do média, např. epoxidové pryskyřice zhotoví příčný řez tloušťky 1 až 3 am, který se po vyleštění pozoruje ve světelném mikroskopu β optickou soustavou odpovídající fotoelasticimetru, přičemž se velikost mechanicky indukovaného optického dvojlomu B stanoví ze vzorceB = ............ (mm’·'') tkde N je řád izochromat, stanovený z počtu přechodů mezi červenou a zelenou isochromatou, případně zjištěním počtu tmavých pruhů v případě monochromatického světla, t je slouštka vrstvy změřená posuvným měřítkem s noniem.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS820188A CS273426B1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Method of mechanically induced optical double refraction's magnitude determination in optical waveguides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS820188A CS273426B1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Method of mechanically induced optical double refraction's magnitude determination in optical waveguides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS820188A1 CS820188A1 (en) | 1990-07-12 |
| CS273426B1 true CS273426B1 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=5432263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS820188A CS273426B1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Method of mechanically induced optical double refraction's magnitude determination in optical waveguides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS273426B1 (cs) |
-
1988
- 1988-12-12 CS CS820188A patent/CS273426B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS820188A1 (en) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Inaudi et al. | Low-coherence deformation sensors for the monitoring of civil-engineering structures | |
| Peters | Polymer optical fiber sensors—a review | |
| Meltz et al. | Fiber optic temperature and strain sensors | |
| Afromowitz | Fiber optic polymer cure sensor | |
| KR100326302B1 (ko) | 광섬유의 잔여 응력 및 포토일래스틱 효과 측정을 위한측정장치 및 그 방법 | |
| Guo et al. | Simultaneous measurement of strain and temperature by a sawtooth stressor-assisted highly birefringent fiber Bragg grating | |
| Bhowmik et al. | High intrinsic sensitivity etched polymer fiber Bragg grating pair for simultaneous strain and temperature measurements | |
| Yuan et al. | Sensitivity coefficient evaluation of an embedded fiber-optic strain sensor | |
| Chen et al. | Multiple cladding fiber Bragg gratings inscribed by femtosecond laser point-by-point technology | |
| Zhu et al. | D-shaped optic fiber temperature and refractive index sensor assisted by tilted fiber bragg grating and PDMS film | |
| Zhang et al. | A MMF-TSMF-MMF structure coated magnetic fluid for magnetic field measurement | |
| Durana et al. | Assessment of an LPG mPOF for strain sensing | |
| CS273426B1 (en) | Method of mechanically induced optical double refraction's magnitude determination in optical waveguides | |
| Macioski et al. | Measuring Alkali-Silica Reaction Expansion in Concrete with Optical Fiber Sensors | |
| Maher et al. | Fiber optic sensor for measurement of strain in concrete structures | |
| Yablon | Recent progress in optical fiber refractive index profiling | |
| Olshansky et al. | Measurement of differential mode attenuation in graded-index fiber optical waveguides | |
| Pluta | Variable wavelength interferometry. II. Uniform-field method for transmitted light | |
| Witt et al. | Investigation of sensing properties of microstructured polymer optical fibres | |
| Dangui et al. | Theoretical and experimental study of the fundamental mode propagation phase temperature sensitivity in air-core photonic-bandgap fibers | |
| Biswas et al. | Measurement of gradient refractive index profile using a birefringent lens | |
| Peters | Polymer optical fiber sensors | |
| de Medeiros | Measuring Alkali-Silica Reaction Expansion in Concrete with Optical Fiber Sensors | |
| El-Diasty | Interferometric determination of propagation constant difference between adjacentpropagated modes in bent GRIN optical fibres | |
| SU1485056A1 (ru) | Способ определения места нахождения локальных неоднородностей в световодных кабелях |