NO343066B1 - Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use - Google Patents

Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use Download PDF

Info

Publication number
NO343066B1
NO343066B1 NO20035518A NO20035518A NO343066B1 NO 343066 B1 NO343066 B1 NO 343066B1 NO 20035518 A NO20035518 A NO 20035518A NO 20035518 A NO20035518 A NO 20035518A NO 343066 B1 NO343066 B1 NO 343066B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fiber
optical fiber
bragg grating
optical
coating
Prior art date
Application number
NO20035518A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20035518D0 (en
NO20035518L (en
Inventor
Audun Hordvik
Jon Thomas Kringlebotn
Original Assignee
Optoplan As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO20012869A external-priority patent/NO316775B1/en
Application filed by Optoplan As filed Critical Optoplan As
Priority to NO20035518A priority Critical patent/NO343066B1/en
Publication of NO20035518D0 publication Critical patent/NO20035518D0/en
Publication of NO20035518L publication Critical patent/NO20035518L/en
Publication of NO343066B1 publication Critical patent/NO343066B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/106Single coatings
    • C03C25/1061Inorganic coatings
    • C03C25/1062Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor
    • C03C25/22Deposition from the vapour phase
    • C03C25/223Deposition from the vapour phase by chemical vapour deposition or pyrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/62Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags by application of electric or wave energy; by particle radiation or ion implantation
    • C03C25/6206Electromagnetic waves
    • C03C25/6208Laser
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/0208Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
    • G02B6/021Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the core or cladding or coating, e.g. materials, radial refractive index profiles, cladding shape
    • G02B6/02104Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the core or cladding or coating, e.g. materials, radial refractive index profiles, cladding shape characterised by the coating external to the cladding, e.g. coating influences grating properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02123Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte for å belegge en optisk fiber med et fiber Bragg gitter (FBG) med et hermetisk (lufttett) belegg. Belegget er spesielt et belegg av karbon, for å unngå inntrengning av gasser, damper eller væsker fra omgivelsene, som kan være vann eller hydrogen, og som kan diffundere inn i fiberglasset og forårsake awik/drift i de målte Bragg-bølgelengdene. Det benyttes fiber Bragg gitre som opprettholder gitterstyrken ved temperaturer opp til og over 1000°C, som oppvarmes til over 1000°C i et kammer med en reaktiv gass som danner karbonavsetninger. En optisk fiber, en fiberoptisk sensor og en fremgangsmåte for anvendelse av et fiberoptisk Bragg gitter for en måling, der gitteret er dannet i en fiber ifølge fremgangsmåten er også beskrevet.Method of coating an optical fiber with a fiber Bragg grating (FBG) with a hermetic (airtight) coating. The coating is in particular a coating of carbon, to avoid the ingress of gases, vapors or liquids from the environment, which can be water or hydrogen, and which can diffuse into the fiberglass and cause drift in the measured Bragg wavelengths. Fiber Bragg gratings are used which maintain the grating strength at temperatures up to and above 1000°C, which are heated to over 1000°C in a chamber with a reactive gas that forms carbon deposits. An optical fiber, a fiber optic sensor and a method for using a fiber optic Bragg grating for a measurement, where the grating is formed in a fiber according to the method are also described.

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å belegge en optisk fiber som uttrykt i den innledende delen av krav 1, så vel som en optisk fiber produsert ved denne fremgangsmåten, og en anvendelse av en slik optisk fiber. The invention relates to a method for coating an optical fiber as expressed in the introductory part of claim 1, as well as an optical fiber produced by this method, and a use of such an optical fiber.

Et fiberoptisk Bragg-gitter (FBG) er en permanent periodisk variasjon av brytningsindeksen i kjernen til en singelmodus optisk kvartsglassfiber langs en typisk lengde på 1-100 mm. Det kan dannes i en fotosensitiv fiber ved å belyse fiberen fra siden med et periodisk interferensmønster dannet av ultrafiolett (UV) laserlys. Det antas at variasjon av brytingsindeksen i en standard FBG dannes ved UV-indusert bryting av elektronbindinger i Ge-baserte defekter, som frigjør elektroner som igjen bindes ved andre steder i glassmatrisen. Dette gir en endring av absorpsjonsspekteret og av tettheten, og dermed en endring av glassets brytingsindeks. Et FBG reflekterer lys innenfor en smal båndbredde (typisk 0,1-0,3 nm), sentrert på Braggbølgelengden, λB= 2neffL, hvor neffer den effektive brytningsindeksen som ses av lyset som propagerer gjennom fiberen, og L er den fysiske perioden til brytningsindeksvariasjonen. Det er kjent at den reflekterte Braggbølgelengden fra et FBG vil endre seg ved en hvilken som helst ekstern påvirkning, slik som temperatur og mekanisk påvirkning (strekk), som endrer den effektive brytningsindeksen som ses av det propagerende lyset, og/eller den fysiske gitterperioden (fiberlengden). Ved å måle den reflekterte Bragg-bølgelengden, for eksempel ved å bruke en bredbåndslyskilde og et spektrometer, kan et FBG brukes som en sensor for å måle slike eksterne påvirkninger. En standard UV-indusert FBG kan lages termisk stabil opp til cirka 300-400 °C, ved høyere temperaturer vil den UV-induserte brytningsindeksvariasjonen svekkes raskt og gitteret vil bli slettet. A fiber optic Bragg grating (FBG) is a permanent periodic variation of the refractive index in the core of a single-mode optical quartz glass fiber along a typical length of 1-100 mm. It can be formed in a photosensitive fiber by illuminating the fiber from the side with a periodic interference pattern formed by ultraviolet (UV) laser light. It is assumed that variation of the refractive index in a standard FBG is formed by UV-induced breaking of electron bonds in Ge-based defects, which release electrons which are again bound at other places in the glass matrix. This results in a change in the absorption spectrum and in the density, and thus a change in the glass's refractive index. An FBG reflects light within a narrow bandwidth (typically 0.1-0.3 nm), centered on the Bragg wavelength, λB= 2neffL, where neff is the effective refractive index seen by the light propagating through the fiber, and L is the physical period of the refractive index variation . It is known that the reflected Bragg wavelength from an FBG will change with any external influence, such as temperature and mechanical stress (stretch), which changes the effective refractive index seen by the propagating light, and/or the physical grating period ( the fiber length). By measuring the reflected Bragg wavelength, for example using a broadband light source and a spectrometer, an FBG can be used as a sensor to measure such external influences. A standard UV-induced FBG can be made thermally stable up to approximately 300-400 °C, at higher temperatures the UV-induced refractive index variation will weaken rapidly and the grating will be erased.

Det er mulig å lage såkalte kjemiske FBG som kan tåle temperaturer opp til 1100-1200 °C [Fokine, M., Sahlgren, B. E., og Stubbe, R., "High temperature resistant Bragg gratings fabricated in silica optical fibres", ACOFT-96, postdeadline-paper, 1996, Sidney, Australia og PCT patentsøknad WO 98/12586 til Fokine]. Et kjemisk gitter dannes typisk ved først å skrive inn et vanlig gitter i hydrogenholdige, fluor (F) ko-dopete, Ge-dopete kvartsglassfibere. UV-eksponering av slike fibere danner OH i de belyste områdene av fibrene, som ved oppvarming reagerer med F og danner HF. Ettervarming ved temperaturer >1000 °C gjør at HF diffunderer ut av fiberkjernen, og etterlater UV-eksponerte områder som er mer uttømt for F enn ikke-eksponerte områder, dannende en romlig varierende F-konsentrasjon, og således en brytningsindeksvariasjon (gitter). Det er også mulig å lage andre typer av spesielle FBG’er, som kan tåle høye temperaturer, slik som type II FBG’er [W.X. Xie m.fl., Opt. Commun. 1993, Vol. 104, pp.185-195]. Det er kjent at type II FBG’er i germanium-frie, nitrogen-dopede fibre med kvartsglasskjerner er mye mer stabile ved forhøyede temperaturer enn vanlige type I FBG’er [E.M. Dianov m.fl., Electron. Lett., Vol. 33, pp. 236-237, 1997]. It is possible to make so-called chemical FBGs that can withstand temperatures up to 1100-1200 °C [Fokine, M., Sahlgren, B. E., and Stubbe, R., "High temperature resistant Bragg gratings fabricated in silica optical fibres", ACOFT- 96, postdeadline paper, 1996, Sidney, Australia and PCT patent application WO 98/12586 to Fokine]. A chemical lattice is typically formed by first writing a regular lattice into hydrogen-containing, fluorine (F) co-doped, Ge-doped quartz glass fibers. UV exposure of such fibers forms OH in the illuminated areas of the fibres, which on heating reacts with F to form HF. Post-heating at temperatures >1000 °C causes HF to diffuse out of the fiber core, leaving UV-exposed areas that are more depleted of F than non-exposed areas, forming a spatially varying F concentration, and thus a refractive index variation (lattice). It is also possible to make other types of special FBGs, which can withstand high temperatures, such as type II FBGs [W.X. Xie et al., Opt. Commun. 1993, Vol. 104, pp. 185-195]. It is known that type II FBGs in germanium-free, nitrogen-doped fibers with quartz glass cores are much more stable at elevated temperatures than conventional type I FBGs [E.M. Dianov et al., Electron. Lett., Vol. 33, pp. 236-237, 1997].

Flere FBG’er kan bølgelengde-multiplekses langs én fiber, noe som gjør dem meget attraktive for distribuerte målinger av mekanisk påvirkning (strekk) og temperatur. Several FBGs can be wavelength-multiplexed along one fiber, which makes them very attractive for distributed measurements of mechanical impact (stretch) and temperature.

FBG’er kan også benyttes som en trykksensor ved å måle forskyvningen i Bragg-bølgelengden forårsaket av hydrostatisk trykkindusert sammentrykning av kvartsglassfiberen [Xu, M. G., Reekie, L., Chow, Y. T., og Dakin, J. P., "Optical infibre grating high pressure sensor", Electron. Lett., Vol, 29, pp. 398-399, 1993]. Dette gir en meget enkel sensordesign med små dimensjoner og god reproduserbarhet og langtidsstabilitet gitt av at hele sensorkonstruksjonen er av kvartsglass. En hel fiber FBG-sensor med forbedret trykkfølsomhet og iboende temperaturkompensasjon kan lages ved å benytte et passivt eller et aktivt (fiberlaser) FBG skrevet inn i en dobbeltbrytende sidehull fiber, som har to åpne kanaler symmetrisk plassert på hver side av fiberkjernen, [Udd, E., US patentene 5,828,059 og 5,841,131, Kringlebotn, J. T., norsk patentsøknad 19976012 (passive FBG-sensorer) og Kringlebotn, J. T., US patent 5,844,927 (aktiv FBG-sensor)]. Det er også mulig å lage FBG trykksensorer med forbedret trykkfølsomhet ved å bruke et transduserelement av glass som omgir den optiske fiberen, enten for å omdanne trykk til mekanisk påvirkning (strekk)/kompresjon i fiberen, eller for å konvertere trykk til dobbeltbrytning i fiberen [Udd, E., US patent 5,841,131]. FBGs can also be used as a pressure sensor by measuring the shift in Bragg wavelength caused by hydrostatic pressure-induced compression of the quartz glass fiber [Xu, M. G., Reekie, L., Chow, Y. T., and Dakin, J. P., "Optical infibre grating high pressure sensor ”, Electron. Lett., Vol, 29, pp. 398-399, 1993]. This provides a very simple sensor design with small dimensions and good reproducibility and long-term stability given that the entire sensor construction is made of quartz glass. An all-fiber FBG sensor with improved pressure sensitivity and inherent temperature compensation can be made by using a passive or an active (fiber laser) FBG written into a birefringent side-hole fiber, which has two open channels symmetrically located on either side of the fiber core, [Udd, E., US patents 5,828,059 and 5,841,131, Kringlebotn, J. T., Norwegian patent application 19976012 (passive FBG sensors) and Kringlebotn, J. T., US patent 5,844,927 (active FBG sensor)]. It is also possible to make FBG pressure sensors with improved pressure sensitivity by using a glass transducer element surrounding the optical fiber, either to convert pressure into mechanical impact (stretch)/compression in the fiber, or to convert pressure into birefringence in the fiber [ Udd, E., US patent 5,841,131].

Når fiberoptiske sensorer benyttes under forhold med høy temperatur, slik som i oljebrønner, kan det oppstå betydelige drifteffekter både i FBG’en og dobbeltbrytende interferometriske sensorer, som vist av J. R. Clowes m. fl. i "Effects of high temperature and pressure on silica optical fibre sensors", IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 10, pp. 403-405, 1998. Drifteffekten oppstår når fiberen er omgitt av en væske, slik som vann eller olje, og tiltar med økende temperatur. Det er antatt at effekten skyldes inntrengning av væskemolekyler inn i de ytre lagene av fiberkappen, noe som fører til dannelsen av et sterkt mekanisk spenningsbelastet lag og følgelig en mekanisk strekkspenning i fiberkjernen. Dette øker fiberens optiske veilengde og endrer Braggbølgelengden til et FBG. Denne effekten vil også endre dobbeltbrytningen til en sterkt dobbeltbrytende fiber. Clowes m. fl. demonstrerte at økningen av optisk veilengde i en fiber ble redusert med én størrelsesorden ved å bruke en hermetisk (tett), karbonbelagt fiber. When fiber optic sensors are used under conditions of high temperature, such as in oil wells, significant drift effects can occur both in the FBG and birefringent interferometric sensors, as shown by J. R. Clowes et al. in "Effects of high temperature and pressure on silica optical fiber sensors", IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 10, pp. 403-405, 1998. The drift effect occurs when the fiber is surrounded by a liquid, such as water or oil, and increases with increasing temperature. It is assumed that the effect is due to the penetration of liquid molecules into the outer layers of the fiber sheath, which leads to the formation of a strongly mechanically stressed layer and consequently a mechanical tensile stress in the fiber core. This increases the optical path length of the fiber and changes the Bragg wavelength of an FBG. This effect will also change the birefringence of a strongly birefringent fiber. Clowes et al. demonstrated that the increase in optical path length in a fiber was reduced by one order of magnitude by using a hermetic (tight), carbon-coated fiber.

I tillegg vil diffusjon av gasser, slik som hydrogen, inn i fiberen føre til at brytningsindeksen endres proporsjonalt med hydrogenkonsentrasjonen, og således føre til drift i Bragg-bølgelengden til et FBG skrevet inn i fiberkjernen, som beskrevet av Malo m. fl. i "Effective index drift from molecular hydrogen diffusion in hydrogen-loaded optical fibres and its effect on Bragg grating fabrication", Electronics Letters, Vol. 30, pp. 442-444, 1994. Hydrogen vil også forårsake en økning i tapet i en optisk fiber, noe som kan være ødeleggende for FBG-baserte fiberlasere dopet med sjeldne jordarter. Endelig, så vil diffusjon av gasser inn i hullene i en sidehull fiber endre trykket inne i hullene, og dermed trykkforskjellen, noe som påvirker målingen av det eksterne hydrostatiske trykket. In addition, diffusion of gases, such as hydrogen, into the fiber will cause the refractive index to change proportionally with the hydrogen concentration, and thus lead to operation in the Bragg wavelength of an FBG written into the fiber core, as described by Malo et al. in "Effective index drift from molecular hydrogen diffusion in hydrogen-loaded optical fibers and its effect on Bragg grating fabrication", Electronics Letters, Vol. 30, pp. 442-444, 1994. Hydrogen will also cause an increase in the loss in an optical fiber, which can be destructive to FBG-based fiber lasers doped with rare earths. Finally, diffusion of gases into the holes in a side hole fiber will change the pressure inside the holes, and thus the pressure difference, which affects the measurement of the external hydrostatic pressure.

Som vist av Kringlebotn i norsk patentsøknad 19976012, så kan en praktisk hel fiber FBG trykksensor uten drift ved anvendelse under høy temperatur realiseres ved på nytt å belegge et FBG i en sidehull fiber med et hermetisk belegg for å forhindre inntregning av gasser, damper eller væsker fra omgivelsesmiljøet. Det er dog ikke nevnt noe om hvordan et slikt belegg kan påføres et FBG. As shown by Kringlebotn in Norwegian patent application 19976012, a practical whole fiber FBG pressure sensor without operation when used under high temperature can be realized by recoating an FBG in a side hole fiber with a hermetic coating to prevent the ingress of gases, vapors or liquids from the surrounding environment. However, nothing is mentioned about how such a coating can be applied to an FBG.

A. Hay [US patent 5,925,879] viser bruk av et karbonbelegg, eller et annet hermetisk belegg på en FBG-sensor for å beskytte den optiske fiberen og sensorene mot røffe omgivelser. A. Hay [US patent 5,925,879] shows the use of a carbon coating, or other hermetic coating on an FBG sensor to protect the optical fiber and sensors from harsh environments.

Karbon har vist seg å gi et godt hermetisk belegg for optiske fibere, og gjør dem stort sett ugjennomtrengelige for både vann og hydrogen, mens den mekaniske styrken og det lave tapet i fiberen opprettholdes. Et karbonbelegg kan påføres en optisk fiber i løpet av trekkeprosessen, før fiberglasset avkjøles, ved en pyrolytisk prosess [se for eksempel US patent 5,000,541, til DiMarcello m. fl.]. Karbonbelegging ved en lignende teknikk kan også anvendes på skjøter mellom hermetiske fibere for å opprettholde lufttettheten etter skjøtingen av karbonbelagte fibere [US patent 4,727,237, til Schantz, C. A., m. fl.]. I dette siste patentet anvendes det en pyrolytisk teknikk basert på oppvarming av fiberskjøteområdet med en CO2-laser inne i et kammer som inneholder en reaktantgass forårsaker at et karbonbelegg dannes på glassoverflaten ved pyrolyse av reaktantgassen. Temperaturen i fiberen vil under en slik prosess typisk overstige 1000 °C. Denne høytemperatur pyrolytiske prosessen har vist seg å gi svært lufttette belegg, og ser ut til å være den foretrukne teknikk for karbonbelegging av optiske fibere. Et standard FBG, det vil si et såkalt type I FBG i en germanium dopet kvartsglassfiber, kan dog ikke karbonbelegges ved bruk av denne prosessen, ettersom det vil bli slettet ved den høye temperaturen involvert. Carbon has been shown to provide a good hermetic coating for optical fibers, making them largely impermeable to both water and hydrogen, while maintaining the mechanical strength and low loss in the fiber. A carbon coating can be applied to an optical fiber during the drawing process, before the fiberglass is cooled, by a pyrolytic process [see, for example, US patent 5,000,541, to DiMarcello et al.]. Carbon coating by a similar technique can also be applied to joints between hermetic fibers to maintain air tightness after the splicing of carbon coated fibers [US patent 4,727,237, to Schantz, C. A., et al.]. In this latest patent, a pyrolytic technique is used based on heating the fiber joint area with a CO2 laser inside a chamber containing a reactant gas, causing a carbon coating to form on the glass surface by pyrolysis of the reactant gas. During such a process, the temperature in the fiber will typically exceed 1000 °C. This high temperature pyrolytic process has been shown to produce highly airtight coatings and appears to be the technique of choice for carbon coating optical fibers. However, a standard FBG, i.e. a so-called type I FBG in a germanium doped quartz glass fiber, cannot be carbon coated using this process, as it will be erased at the high temperature involved.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å frembringe en metode for å re-belegge et FBG i en optisk fiber av ukrystallinsk kvartsglass, eller et FBG inne i et element av ukrystallinsk kvartsglass, med et hermetisk (lufttett) karbonbelegg for å forhindre inn-diffusjon av molekyler fra den omgivende væsken eller gassen inn i glasset ved høye temperaturer, og dermed fjernende eller reduserende drift i Bragg-bølgelengden for FBG’et. Dette er spesielt viktig for FBG-baserte sensorer for temperatur, mekanisk spenning (strekk) og trykk, og som anvendes ved høye temperaturer, for eksempel i oljebrønner, i raffinerier eller anvendelser ved industriell prosessering. Videre er det et formål å tilveiebringe en fremgangsmåte som forhindrer tap i FBG’er som kommer av inn-diffusjon av hydrogen. Endelig, så er det et formål at fremgangsmåten opprettholder fiberens eller glasselementets mekaniske styrke og opprettholder gitterstyrken (gitterreflektivitet). The main purpose of the invention is to produce a method for re-coating an FBG in an optical fiber of non-crystalline quartz glass, or an FBG inside an element of non-crystalline quartz glass, with a hermetic (air-tight) carbon coating to prevent in-diffusion of molecules from the surrounding liquid or gas into the glass at high temperatures, thereby removing or reducing drift in the Bragg wavelength of the FBG. This is particularly important for FBG-based sensors for temperature, mechanical stress (stretch) and pressure, and which are used at high temperatures, for example in oil wells, in refineries or applications in industrial processing. Furthermore, it is an object to provide a method which prevents losses in FBGs resulting from in-diffusion of hydrogen. Finally, it is a purpose that the method maintains the mechanical strength of the fiber or the glass element and maintains the lattice strength (lattice reflectivity).

Oppfinnelsens formål oppnås ved en fremgangsmåte som har de karakteriserende trekkene i krav 1. Ytterligere trekk er uttrykt i de avhengige kravene. Fremgangsmåten omfatter anvendelse av en høytemperatur karbonbeleggingsteknikk på en spesiell fiber med Bragg-gitre som kan tåle og opprettholde sine gitterstyrker (reflektiviteten) ved forhøyede temperaturer, typisk over 1000°C. Disse gitrene kan være såkalte kjemiske gitre, dvs. gitre som omfatter en variasjon av den kjemiske sammensetningen langs gitteret. Det kjemiske gitteret kan dannes i en passende hydrogenholdig optisk fiber, vanligvis en germanium, fluor ko-dopet fiber av kvartsglass, der fiberen kan være en svakt dobbeltbrytende fiber eller en sterkt dobbeltbrytende fiber, slik som en sidehull fiber. Gitteret kan også være andre typer av spesielle høytemperatur gitre, slik som type II gitre, for eksempel i germanium-frie, nitrogen-dopede kvartsglassfibere. Høytemperatur karbonbeleggingsteknikken vil vanligvis være en pyrolytisk teknikk basert på oppvarming av fiberen i et kammer som inneholder en reaktantgass som forårsaker at et karbonbelegg dannes på glassoverflaten ved pyrolyse av reaktantgassen. The object of the invention is achieved by a method which has the characterizing features in claim 1. Further features are expressed in the dependent claims. The method involves applying a high-temperature carbon coating technique to a special fiber with Bragg gratings that can withstand and maintain its grating strengths (reflectivity) at elevated temperatures, typically above 1000°C. These grids can be so-called chemical grids, i.e. grids that include a variation of the chemical composition along the grid. The chemical grating can be formed in a suitable hydrogen-containing optical fiber, usually a germanium, fluorine co-doped quartz glass fiber, where the fiber can be a weakly birefringent fiber or a strongly birefringent fiber, such as a side hole fiber. The grating can also be other types of special high-temperature gratings, such as type II gratings, for example in germanium-free, nitrogen-doped quartz glass fibres. The high temperature carbon coating technique will usually be a pyrolytic technique based on heating the fiber in a chamber containing a reactant gas which causes a carbon coating to form on the glass surface by pyrolysis of the reactant gas.

Det karbonbelagte FBG’et bør belegges med et andre beskyttende belegg som beskytter karbonet mekanisk og forhindrer karbonet i å brenne av ved høye temperaturer. The carbon-coated FBG should be coated with a second protective coating that protects the carbon mechanically and prevents the carbon from burning off at high temperatures.

Dette tilleggsbelegget kan være et polyimid-, et silikoneller et akrylatbelegg, eller et tynt metallbelegg slik som gull. This additional coating can be a polyimide, silicone or acrylate coating, or a thin metal coating such as gold.

Karbonbeleggingsprosessen kan kombineres med høytemperatur-oppvarmingsprosessen som trengs for å lage det kjemiske gitteret, slik at oppvarming av fiberen inne i et kammer som inneholder en reaktantgass, både danner det kjemiske gitteret og gir avsetting av et karbonbelegg på glassoverflaten. Dette reduserer antall prosesstrinn og reduserer håndteringen av fiberen til et minimum og gir gitteret en høy mekanisk styrke. Den andre rebeleggingsprosessen kan også inkorporeres inne kammeret ved å legge den karbonbelagte fiberen i en form fylt med beleggsmaterialet, og å varme denne med en indre varmeinnretning for å herde beleggsmaterialet og forme et egnet belegg. The carbon coating process can be combined with the high-temperature heating process needed to make the chemical lattice, so that heating the fiber inside a chamber containing a reactant gas both forms the chemical lattice and deposits a carbon coating on the glass surface. This reduces the number of processing steps and reduces the handling of the fiber to a minimum and gives the grid a high mechanical strength. The second recoating process can also be incorporated inside the chamber by placing the carbon coated fiber in a mold filled with the coating material, and heating this with an internal heating device to harden the coating material and form a suitable coating.

En spesiell fremgangsmåte for å tilveiebringe et hermetisk beskyttet fiberoptisk Bragg-gitter (FBG) for å begrense inntrenging ved diffusjon inn i det optiske fiberglasset fra fluider i omgivelsesmiljøet er uttrykt i krav 21. A particular method of providing a hermetically sealed fiber optic Bragg grating (FBG) to limit penetration by diffusion into the optical fiberglass from ambient fluids is set forth in claim 21.

En spesiell optisk sensor tilveiebringer et hermetisk beskyttet fiberoptisk Bragg-gitter (FBG) for å begrense inntrenging ved diffusjon inn i det optiske fiberglasset fra fluider i omgivelsesmiljøet er uttrykt i krav 22. A special optical sensor provides a hermetically protected fiber optic Bragg grating (FBG) to limit penetration by diffusion into the optical fiberglass from ambient fluids is expressed in claim 22.

EKSEMPLER EXAMPLES

I det følgende vil oppfinnelsen bli beskrevet med referanse til illustrasjonene, der In the following, the invention will be described with reference to the illustrations, there

Fig. 1 viser snittet av et kjemisk FBG skrevet inn i en sidehull fiber med et karbonbelegg og et tilleggsbelegg av polyimid. Fig. 1 shows the section of a chemical FBG written into a side hole fiber with a carbon coating and an additional coating of polyimide.

Fig. 2 er en skjematisk illustrasjon av et kammer for å re-belegge et en høytemperatur FBG med karbon. Fig. 2 is a schematic illustration of a chamber for re-coating a high temperature FBG with carbon.

Fig. 3 viser langtidsdriften av Bragg-bølgelengden for et kjemisk FBG utsatt for silikonolje ved 200 °C, både med og uten karbon re-belegging. Fig. 3 shows the long-term drift of the Bragg wavelength for a chemical FBG exposed to silicone oil at 200 °C, both with and without carbon re-coating.

Fig. 1 viser tverrsnittet av et kjemisk FBG i kjernen 1 til en sidehull fiber 2 med et karbonbelegg 3 dannet ved en pyrolytisk prosess og et tilleggsbelegg 4 av polyimid som beskytter det karbonbelagte FBG’et. Fig. 1 shows the cross-section of a chemical FBG in the core 1 of a side-hole fiber 2 with a carbon coating 3 formed by a pyrolytic process and an additional coating 4 of polyimide which protects the carbon-coated FBG.

Fig. 2 er en skjematisk illustrasjon av et kammer for å re-belegge et høytemperatur FBG, slik som et gitter, med karbon. Et kjemisk høytemperatur gitter 1 i et strippet område 2 av en optisk fiber 3 er plassert inne i et tett kammer 4. Fiberen går inn i og ut av kammeret gjennom trykktetninger/-gjennomføringer 5. En gassblanding 6 av en reaktiv gass, for eksempel acetylen, og nitrogen går inn i kammeret gjennom en innføringsåpning 7 og går ut gjennom et utløp 8, og skaper en gasstrømning med et lite overtrykk inne i kammeret som holder andre gasser ute. Fiberen blir varmet av en skannende CO2-laserstråle 9 som går inn i kammeret gjennom et transmitterende vindu 10. Fig. 2 is a schematic illustration of a chamber for re-coating a high temperature FBG, such as a grating, with carbon. A high-temperature chemical grating 1 in a stripped area 2 of an optical fiber 3 is placed inside a sealed chamber 4. The fiber enters and exits the chamber through pressure seals/throughs 5. A gas mixture 6 of a reactive gas, for example acetylene , and nitrogen enters the chamber through an inlet opening 7 and exits through an outlet 8, creating a gas flow with a small excess pressure inside the chamber that keeps other gases out. The fiber is heated by a scanning CO2 laser beam 9 that enters the chamber through a transmitting window 10.

Fig. 3 viser langtidsdriften for Bragg-bølgelengden i et kjemisk FBG utsatt for silikonolje ved 200 °C, med (1) og uten (2) et karbonbelegg og viser at et karbonbelegg eliminerer driften av bølgelengden i et slikt miljø, noe som antas å komme av endringer i fiberens mekaniske spenninger ved inntregning av molekyler fra oljen i omgivelsene inn i de ytre lagene av fiberkappen. Fig. 3 shows the long-term drift of the Bragg wavelength in a chemical FBG exposed to silicone oil at 200 °C, with (1) and without (2) a carbon coating and shows that a carbon coating eliminates the drift of the wavelength in such an environment, which is believed to arising from changes in the fiber's mechanical stresses due to the penetration of molecules from the oil in the environment into the outer layers of the fiber sheath.

Claims (27)

K r a vRequirement 1. Fremgangsmåte for å tilveiebringe et hermetisk beskyttet fiberoptisk Bragg-gitter (FBG) som gir minimum inntrengning ved diffusjon inn i det optiske fiberglasset fra gasser i omgivelsesmiljøet, i form av damp eller væske og forårsakende uønsket avvik/drift i målingen av gitrenes Braggbølgelengder, omfattende1. Method for providing a hermetically protected fiber optic Bragg grating (FBG) which provides minimum penetration by diffusion into the optical fiberglass from gases in the surrounding environment, in the form of vapor or liquid and causing unwanted deviation/drift in the measurement of the grating's Bragg wavelengths, comprehensive å tilveiebringe en høytemperatur Bragg-gitter opprettholdende optisk fiber, omfattende en optisk fiber med et innskrevet gitter som opprettholder gitterstyrken ved temperaturer over 1000°C har blitt skrevet inn,to provide a high temperature Bragg grating sustaining optical fiber, comprising an optical fiber with an inscribed grating which maintains the grating strength at temperatures above 1000°C has been inscribed, og å forsyne nevnte fiber med et hermetisk belegg i en prosess omfattende oppvarming av nevnte optiske fiber.and providing said fiber with a hermetic coating in a process comprising heating said optical fiber. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2. Method according to claim 1, der gassene i omgivelsesmiljøet, i form av damp eller væske, er vann eller hydrogen.where the gases in the surrounding environment, in the form of steam or liquid, are water or hydrogen. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,3. Method according to claim 1 or 2, der trinnet å tilveiebringe en høytemperatur stabil optisk Bragg-gitter fiber omfatterwherein the step of providing a high temperature stable optical Bragg grating fiber comprises å tilveiebringe en optisk fiber der et standard Bragggitter er skrevet inn; ogproviding an optical fiber in which a standard Bragg grating is written; and å danne et kjemisk gitter i nevnte optiske fiber som har en periodisk kjemisk variasjon i sammensetning langs nevnte fiber med en tilsvarende periodisk variasjon i brytningsindeksen ved oppvarming av nevnte fiber, forårsakende at komponenter av den optiske fiberen utgasses/diffunderes ut av glasset, derved dannende en brytningsindeksvariasjon.to form a chemical lattice in said optical fiber which has a periodic chemical variation in composition along said fiber with a corresponding periodic variation in refractive index upon heating said fiber, causing components of the optical fiber to outgas/diffuse out of the glass, thereby forming a refractive index variation. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,4. Method according to claim 1 or 2, der å tilveiebringe en optisk fiber der et standard Bragggitter er skrevet inn, omfatter å tilveiebringe en optisk fiber der et standard Bragg-gitter er skrevet inn ved belysning med ultrafiolett lys.wherein providing an optical fiber in which a standard Bragg grating is written comprises providing an optical fiber in which a standard Bragg grating is written by illumination with ultraviolet light. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4,5. Method according to claim 3 or 4, der de to prosessene med fremkalling av det kjemiske gitteret og forsyning av fiberen med et hermetisk belegg inkluderes i den samme oppvarmingsprosessen.where the two processes of developing the chemical lattice and providing the fiber with a hermetic coating are included in the same heating process. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4,6. Method according to claim 3 or 4, der dannelsen av Bragg-gitteret og det hermetiske belegget utføres i det samme trinnet.where the formation of the Bragg grating and the hermetic coating are performed in the same step. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4,7. Method according to claim 3 or 4, der den periodiske kjemiske variasjonen dannes i en hydrogenholdig, fluordopet, germaniumdopet kvartsglassfiber.where the periodic chemical variation is formed in a hydrogen-containing, fluorine-doped, germanium-doped quartz glass fiber. 8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 7,8. Method according to one of claims 1 to 7, der trinnet med å tilveiebringe en høytemperatur stabil optisk Bragg-gitter fiber omfatterwherein the step of providing a high temperature stable optical Bragg grating fiber comprises å fremskaffe en optisk Bragg-gitter fiber av type II.to provide a type II optical Bragg grating fiber. 9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 7,9. Method according to one of claims 1 to 7, der trinnet med å fremskaffe en høytemperatur stabil optisk Bragg-gitter fiber omfatterwherein the step of providing a high temperature stable optical Bragg grating fiber comprises å forsyne en optisk Bragg-gitter fiber av type II skrevet inn i en germaniumfri, nitrogendopet, kvartsglassfiber.to provide a type II optical Bragg grating fiber written into a germanium-free, nitrogen-doped, quartz glass fiber. 10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 9,10. Method according to one of claims 1 to 9, der nevnte hermetiske belegg dannes som et resultat av en pyrolytisk prosess, der den pyrolytiske prosessen omfatter pyrolyse av en reaktiv gass forårsakende dannelsen av et karbonbelegg som avsettes på overflaten av nevnte optiske fiber.wherein said hermetic coating is formed as a result of a pyrolytic process, wherein the pyrolytic process comprises pyrolysis of a reactive gas causing the formation of a carbon coating which is deposited on the surface of said optical fiber. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,11. Method according to claim 10, der den karbonbelagte fiberen er belagt med et tilleggsvis belegg, for å beskytte karbonbelegget mot mekanisk skade og skade fra oppvarming.where the carbon-coated fiber is coated with an additional coating, to protect the carbon coating from mechanical damage and damage from heating. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 10,12. Method according to claim 10, der den karbonbelagte fiberen er belagt med et tilleggsvis belegg av polyimid, silikon eller akrylat.where the carbon-coated fiber is coated with an additional coating of polyimide, silicone or acrylate. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 10,13. Method according to claim 10, der den karbonbelagte fiberen er belagt med et tilleggsvis tynt metallbelegg.where the carbon-coated fiber is coated with an additional thin metal coating. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,14. Method according to claim 13, der tilleggsvis tynt metallbelegg omfatter et belegg av gull.where additionally thin metal coating comprises a coating of gold. 15. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 til 13,15. Method according to one of claims 10 to 13, der den reaktive gassen er acetylen.where the reactive gas is acetylene. 16. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 15,16. Method according to one of claims 1 to 15, der varmen forsynes ved hjelp av en laserstråle.where the heat is supplied by means of a laser beam. 17. Anvendelse av en optisk fiber med et hermetisk beskyttet Bragg-gitter som tilveiebrakt ved en fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 16 til måling av trykkforskjeller i et miljø ved forhøyede temperaturer og med en væskeomgivelse, der de hermetiske beskyttede Bragg-gitter fibrene gir i hovedsak målinger av trykk eller trykkforskjeller som er fri for drift.17. Use of an optical fiber with a hermetically protected Bragg grating as provided by a method according to one of claims 1 to 16 for measuring pressure differences in an environment at elevated temperatures and with a liquid environment, where the hermetically protected Bragg grating fibers provide mainly measurements of pressure or pressure differences that are free from operation. 18. Anvendelse av en optisk fiber ifølge krav 17,18. Use of an optical fiber according to claim 17, der væskeomgivelse omfatter det oppvarmede vannet eller oljen i en oljebrønn.where the fluid environment comprises the heated water or oil in an oil well. 19. Optisk fiber produsert ved fremgangsmåten definert i ett av kravene 1 til 18, og benyttet som en hydrostatisk trykksensor, med optiske fibre med en kjerne og en kappe, der en høytemperaturstabil fiberoptisk Bragg-gitter er skrevet inn i kjernen av den optiske fiberen, der19. Optical fiber produced by the method defined in one of claims 1 to 18, and used as a hydrostatic pressure sensor, with optical fibers having a core and a sheath, where a high-temperature stable fiber optic Bragg grating is written into the core of the optical fiber, there to sidehull er inkludert i den optiske fiberens kappe, der de optiske fibrene med sidehull er skjøtet inn mellom vanlige singelmodus fibere, slik at en endring i trykkforskjellen mellom omgivelsene og sidehullene vil forårsake en endring i fiberens dobbeltbrytning og dermed en endring i bølgelengdeforskjellen mellom de to refleksjonstoppene for gitteret i henhold til de hver av de to ortogonalt polariserte egenmodiene i fiberen, med en økt trykkfølsomhet sammenlignet med den trykkinduserte endringen av bølgelengde i et vanlig fiber gitter, og fiberen med to hull har en total dobbeltbrytning i operasjonstrykkområdet, slik at de to toppene ikke krysser hverandre under operasjon, og videre at det fiberoptiske Bragg-gitteret i den optiske fiberen med sidehull er belagt med et hermetisk belegg for å unngå inntrengning av gasser, damper, eller væsker i de omkringliggende omgivelsene, som kan være vann eller hydrogen som diffunderer inn i fiberglasset og forårsaker avvik/drift i de målte Bragg-bølgelengdene.two side holes are included in the optical fiber's jacket, where the side hole optical fibers are spliced between ordinary single mode fibers, so that a change in the pressure difference between the surroundings and the side holes will cause a change in the birefringence of the fiber and thus a change in the wavelength difference between the two the reflection peaks of the grating according to each of the two orthogonally polarized eigenmodes in the fiber, with an increased pressure sensitivity compared to the pressure-induced change of wavelength in a regular fiber grating, and the fiber with two holes has a total birefringence in the operating pressure range, so that the two the peaks do not cross each other during operation, and further that the fiber optic Bragg grating in the optical fiber with side holes is coated with a hermetic coating to avoid the penetration of gases, vapors or liquids in the surrounding environment, which may be water or hydrogen which diffuses into the fiberglass and causes deviations/drift in the measured Brag the g wavelengths. 20. Fiberoptisk sensor for måling av temperatur og hydrostatisk trykk, der et fiber Bragg-gitter er skrevet inn i en optisk kvartsglassfiber med minst to sidehull i kappen i den optiske fiberen, der fiberen med sidehull er skjøtet inn mellom to vanlige singelmodusfibre, og20. Fiber optic sensor for measuring temperature and hydrostatic pressure, where a fiber Bragg grating is written into a quartz glass optical fiber with at least two side holes in the sheath of the optical fiber, where the fiber with side holes is spliced between two common single mode fibers, and der gitteret er av en type som opprettholder gitterstyrken ved temperaturer over 1000°C ifølge ett av kravene 1 til 6, og at gitteret i fiberen med sidehull er belagt med et hermetisk belegg av karbon ved en fremgangsmåte definert i ett av kravene 1 til 16.where the grating is of a type which maintains the grating strength at temperatures above 1000°C according to one of claims 1 to 6, and that the grating in the fiber with side holes is coated with a hermetic coating of carbon by a method defined in one of claims 1 to 16. 21. Fremgangsmåte for å tilveiebringe et hermetisk beskyttet fiberoptisk Bragg-gitter (FBG) for å begrense inntrenging ved diffusjon inn i det optiske fiberglasset fra fluider i omgivelsesmiljøet, omfattende:21. Method of providing a hermetically sealed fiber optic Bragg grating (FBG) to limit penetration by diffusion into the optical fiberglass from ambient fluids, comprising: skrivning a Bragg-grating inn i en optisk fiber, der Bragggitteret opprettholder sin styrke ved temperaturer over 1000°C; og danner et hermetisk belegg på den optiske fiber med en prosess som inkluderer oppvarming av den optiske fiber; hvor skriving av Bragg-gitteret omfatter: innføring av et prekursorisk Bragg-gitter i den optiske fiber ved belysning med ultrafiolett lys; og deretter oppvarming av den optiske fiber for å danne Bragg-gitteret med en periodisk kjemisk variasjon i sammensetningen langs den optiske fiber med en tilsvarende periodisk variasjon i brytningsindeks grunnet komponenter av den optiske fiber som gasses/diffuseres ut av den optiske fiber og derved frembringer en brytningsindeksvariasjon.writing a Bragg grating into an optical fiber, where the Bragg grating maintains its strength at temperatures above 1000°C; and forming a hermetic coating on the optical fiber by a process including heating the optical fiber; wherein writing the Bragg grating comprises: introducing a precursor Bragg grating into the optical fiber by illumination with ultraviolet light; and then heating the optical fiber to form the Bragg grating with a periodic chemical variation in composition along the optical fiber with a corresponding periodic variation in refractive index due to components of the optical fiber gassing/diffusing out of the optical fiber thereby producing a refractive index variation. 22. En optisk sensor tilveiebringer et hermetisk beskyttet fiberoptisk Bragg-gitter (FBG) for å begrense inntrenging ved diffusjon inn i det optiske fiberglasset fra fluider i omgivelsesmiljøet, omfattende:22. An optical sensor provides a hermetically sealed fiber optic Bragg grating (FBG) to limit penetration by diffusion into the optical fiberglass from ambient fluids, comprising: en optisk fiber som har et Bragg-gitter skrevet deri, der Bragg-gitteret opprettholder sin styrke ved temperaturer over 1000°C; og et pyrolytisk hermetisk belegg dannet på den optiske fiber ved oppvarming av den optiske fiberen.an optical fiber having a Bragg grating written therein, the Bragg grating maintaining its strength at temperatures above 1000°C; and a pyrolytic hermetic coating formed on the optical fiber by heating the optical fiber. 23. Den optiske sensor ifølge krav 22,23. The optical sensor according to claim 22, der den optiske fiberen er konfigurert til å tilveiebringe måling av temperaturer og hydrostatisk trykk.wherein the optical fiber is configured to provide measurement of temperatures and hydrostatic pressure. 24. Den optiske sensor ifølge krav 23,24. The optical sensor according to claim 23, der belegget er et karbonbelegg.where the coating is a carbon coating. 25. Den optiske sensor ifølge krav 22,25. The optical sensor according to claim 22, der den optiske fiberen er konfigurert til å tilveiebringe måling av hydrostatisk trykk.wherein the optical fiber is configured to provide measurement of hydrostatic pressure. 26. Den optiske sensor ifølge krav 25,26. The optical sensor according to claim 25, der den optiske fiberen har en kjerne og kappe med Bragggitteret skrevet inn i kjernen og med minst to sidehull i kappen.where the optical fiber has a core and cladding with the Bragg grating written into the core and with at least two side holes in the cladding. 27. Den optiske sensor ifølge krav 26,27. The optical sensor according to claim 26, der den optiske fiberen er skjøtet inn mellom to vanlige singelmodusfibre, slik at en endring i trykkforskjellen mellom omgivelsene og sidehullene vil forårsaker en endring i dobbeltbrytningen av den optiske fiberen og dermed en endring i bølgelengdeforskjellen mellom de to refleksjonstoppene for gitteret i henhold til de hver av de to ortogonalt polariserte egenmodiene i den optiske fiberen.where the optical fiber is spliced between two ordinary single-mode fibers, so that a change in the pressure difference between the surroundings and the side holes will cause a change in the birefringence of the optical fiber and thus a change in the wavelength difference between the two reflection peaks of the grating according to each of the two orthogonally polarized eigenmodes in the optical fiber.
NO20035518A 2001-06-11 2003-12-11 Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use NO343066B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20035518A NO343066B1 (en) 2001-06-11 2003-12-11 Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20012869A NO316775B1 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Method of Coating a Fiber with Fiber Optic Bragg Grids (FBG)
PCT/NO2002/000205 WO2002100794A1 (en) 2001-06-11 2002-06-11 Method for preparing an optical fibre, optical fibre and use of such
NO20035518A NO343066B1 (en) 2001-06-11 2003-12-11 Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20035518D0 NO20035518D0 (en) 2003-12-11
NO20035518L NO20035518L (en) 2004-01-14
NO343066B1 true NO343066B1 (en) 2018-10-22

Family

ID=30447740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20035518A NO343066B1 (en) 2001-06-11 2003-12-11 Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO343066B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5000541A (en) * 1987-09-18 1991-03-19 At&T Bell Laboratories Hermetically sealed optical fibers
WO1998012586A1 (en) * 1996-09-17 1998-03-26 Aktiebolaget Iof, Institutet För Optisk Forskning Optical means

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5000541A (en) * 1987-09-18 1991-03-19 At&T Bell Laboratories Hermetically sealed optical fibers
WO1998012586A1 (en) * 1996-09-17 1998-03-26 Aktiebolaget Iof, Institutet För Optisk Forskning Optical means

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CLOWES J.R. ET AL.: "Effects of high temperature and pressure on silica Optical fiber sensors", IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 10, no. 3, 1998, pages 403-405, Dated: 01.01.0001 *

Also Published As

Publication number Publication date
NO20035518D0 (en) 2003-12-11
NO20035518L (en) 2004-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2450368C (en) Method for preparing an optical fibre, optical fibre and use of such
He et al. Review of femtosecond-laser-inscribed fiber Bragg gratings: fabrication technologies and sensing applications
James et al. Optical fibre long-period grating sensors: characteristics and application
US7792408B2 (en) Method of inducing refractive index structures in a micro-structured fiber, a micro-structured fiber and an article
Mihailov et al. Bragg grating inscription in various optical fibers with femtosecond infrared lasers and a phase mask
AU2008343345B2 (en) Optical fiber bragg grating with improved hydrogen resistance
Huang et al. FBGs written in specialty fiber for high pressure/high temperature measurement
RU2463266C2 (en) Optical fibre with tin-doped transition part between core and cladding
US8369671B2 (en) Hermetically sealed fiber sensing cable
NO313024B1 (en) Method for using an optical fiber as hydrostatic pressure foil
JPH10274718A (en) Additionally doped athermal optical waveguide device
Mihailov Femtosecond laser-inscribed fiber Bragg gratings for sensing applications
Bian et al. Regenerated fiber Bragg gratings in large mode area fibers for high-temperature sensing
Mihailov et al. Bragg grating writing through the polyimide coating of high NA optical fibres with femtosecond IR radiation
NO343066B1 (en) Process for the preparation of an optical fiber, an optical fiber and its use
JP2017015933A (en) Optical fiber grating, sensor, optical filter, and method for manufacturing optical fiber grating
Mihailov Ultrafast laser inscribed fiber Bragg gratings for sensing applications
Yu et al. Highly sensitive photonic crystal fiber-based refractive index sensing using mechanical long-period grating
FBG et al. Gold and steel protected FBGs enable robust sensing in harsh and high temperature environments
NO340753B1 (en) Hydrogen-Resistant Optical Fiber and Method for Preparing It Using Modified Chemical Vapor Deposition
Huang et al. Fiber Bragg grating sensors written by femtosecond laser pulses in micro-structured fiber for downhole pressure monitoring
Martelli et al. Operation of optical fiber sensors in hydrogen-rich atmosphere
Yan et al. High senstivity temperature sensor based on an acrylate coated no core fiber structure
Kumar development and studies on fiber grating sensors
Wang et al. Cladding mode resonance of special optical fiber for bending sensor with temperature insensitivity

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: PROTECTOR INTELLECTUAL PROPERTY CONSULTANTS AS POS

MK1K Patent expired