Анализ характеристик рассеяния Мандельштама–Бриллюэна в разновидностях эрбиевых оптических волокон
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2024-192-108-116
EDN: GYUTJM
Аннотация
В этой работе представлены результаты тестирования параметров рассеяния Мандельштама–Бриллюэна для нескольких видов оптических волокон, легированных ионами эрбия и церия. Приведены полученные бриллюэновские рефлектограммы разных типов. Представлены частотные характеристики бриллюэновского рассеяния. Сделаны оценки начальных значений бриллюэновского частотного сдвига и поведения рефлектограмм уровня обратно отраженного сигнала для исследованных разновидностей волокон. Проведён сравнительный анализ полученных параметров различных видов эрбиевых оптических волокон.
Об авторе
И. В. Богачков
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
БОГАЧКОВ Игорь Викторович, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Средства связи и информационная безопасность»
г. Омск
AuthorID (РИНЦ): 276415
AuthorID (SCOPUS): 3699775670
ResearcherID: A-7770-2015
Список литературы
1. Богачков И. В. Определение разновидностей оптических волокон и ранняя диагностика их физического состояния на основе анализа характеристик рассеяния Мандельштама–Бриллюэна // Омский научный вестник. 2024. № 2 (190). С. 107–116. DOI: 10.25206/1813-8225-2024-190-107-116. EDN: XDUAQS.
2. Bogachkov I. V. Researches of the Mandelstam–Brillouin backscatter spectrum in the erbium-doped optical fiber // T-comm. 2017. Vol. 11, № 6. P. 59–63.
3. Ruffin A. B., Li M.-J., Chen X. [et al.]. Brillouin gain analysis for fibers with different refractive indices // Optics Letters. 2005. Vol. 30 (23). P. 3123–3125. DOI: 10.1364/ol.30.003123.
4. Krivosheev A. I., Konstantinov Y. A., Barkov F. L. [et al.]. Comparative analysis of the Brillouin frequency shift determining accuracy in extremely noised spectra by various correlation methods // Instruments and experimental techniques. 2021. Vol. 64 (5). P. 715–719. DOI: 10.1134/S0020441221050067. EDN: UVUFPP.
5. Koyamada Y., Sato S., Nakamura S. [et al.]. Simulating and designing Brillouin gain spectrum in single-mode fibers // Lightwave Technol. 2004. Vol. 22 (2). P. 631–639. DOI: 10.1109/JLT.2003.822007.
6. Belokrylov M. E., Claude D., Konstantinov Y. A. [et al.]. Method for increasing the signal-to-noise ratio of Rayleigh backscattered radiation registered by a frequency domain optical reflectometer using two-stage erbium amplification // Instruments and Experimental Techniques. 2023. Vol. 66 (5). P. 761–768. DOI: 10.1134/S0020441223050172.
7. Krivosheev A. I., Barkov F. L., Konstantinov Y. A. [et al.]. State-of-the-Art methods for determining the frequency shift of Brillouin scattering in fiber-optic metrology and sensing // Instruments and Experimental Techniques. 2022. Vol. 65 (5). P. 687–710. DOI: 10.1134/S0020441222050268.
8. Kobyakov A., Sauer M., Chowdhury D. Stimulated Brillouin scattering in optical fibers // Advances in Optics and Photonics. 2010. Vol. 2 (1). P. 1–59. DOI: 10.1364/AOP.2.000001.
9. Bao X., Chen L. Recent progress in Brillouin scattering based fiber sensors // Sensors. 2011. Vol. 11. P. 4152–4187. DOI: 10.3390/s110404152.
10. Bogachkov I. V., Trukhina A. I., Gorlov N. I. The study of the Mandelstam–Brillouin scattering in erbium optical fibers // Systems of signals generating and processing in the field of onboard communications – Proceedings. Moscow, 2019. P. 1–6. DOI: 10.1109/SOSG.2019.8706720. EDN: PXJTGI.
11. Bogachkov I. V., Gorlov N. I. Researches of the Mandelstam–Brillouin backscatter features in the erbium-doped optical fiber // 14th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE–2018): Proceedings. In 8 vols. Novosibirsk, 2018. Vol. 1, Part 1. P. 322–326. DOI: 10.1109/APEIE.2018.8545024. EDN: MBEXYM.
12. Bogachkov I. V. The experimental researches of the Mandelstam–Brillouin scatter characteristics in erbium optical fibers of various kinds // T-comm. 2019. Vol. 13, № 4. P. 70–75.
13. Tartara L., Codemard C., Maran J. [et al.]. Full Modal Analysis of the Brillouin Gain Spectrum of an Optical Fiber // Optics Communications. 2009. Vol. 282 (2). P. 2431–2436. DOI: 10.1016/j.optcom.2009.03.012.
14. Dragic P. D. Estimating the effect of Ge doping on the acoustic damping coefficient via a highly Ge-doped MCVD silica fiber // Journal of the Optical Society of America B. 2009. Vol. 26 (8). P. 1614–1620. DOI: 10.1364/JOSAB.26.001614.
15. Law P.-C., Liu Y.-Sh., Croteau A., Dragic P. D. Acoustic coefficients of P2 O5 -doped silica fiber: acoustic velocity, acoustic attenuation, and thermo-acoustic coefficient // Optical Materials Express. 2011. Vol. 1, № 4. P. 686–699. DOI: 10.1364/OME.1.000686.
16. Zou W., He Z., Hotate K. Experimental study of Brillouin scattering in fluorine-doped single-mode optical fibers // Optics Express. 2008. Vol. 16. P. 18804–18812. DOI: 10.1364/OE.16.018804.
17. Gorshkov B. G., Yüksel K., Fotiadi A. A. [et al.]. Scientific applications of distributed acoustic sensing: State-of-the-Art review and perspective // Sensors 2022. Vol. 22, № 1033. DOI: 10.3390/s22031033.
18. Barkov F. L., Konstantinov Y. A., Krivosheev A. I. A novel method of spectra processing for Brillouin optical time domain reflectometry // Fibers. 2020. Vol. 8, № 9. P. 1–11. DOI: 10.3390/FIB8090060.
19. Afshar S., Kalosha V. P., Bao X., Chen L. Enhancement of stimulated Brillouin scattering of higher-order acoustic modes in single-mode optical fiber // Optics Letters. 2005. Vol. 30 (20). P. 2685–2687. DOI: 10.1364/OL.30.002685.
20. Park K., Jeong Y. A quasi-mode interpretation of acoustic radiation modes for analyzing Brillouin gain of acoustically antiguiding optical fibers // Optics Express. 2014. Vol. 22, № 7. P. 2–13. DOI:10.1364/OE.22.007932.
Рецензия
Для цитирования:
Богачков И.В. Анализ характеристик рассеяния Мандельштама–Бриллюэна в разновидностях эрбиевых оптических волокон. Омский научный вестник. 2024;(4):108-116. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2024-192-108-116. EDN: GYUTJM
For citation:
Bogachkov I.V. nalysis of the characteristics of Mandelstam–Brillouin scattering in varieties of erbium optical fibers. Omsk Scientific Bulletin. 2024;(4):108-116. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2024-192-108-116. EDN: GYUTJM
Просмотров:
5
JATS XML
Послать статью по эл. почте 