پراكندگي بريلوئين و كاربرد آن در حسگر فيبر نوري بريلوئين

Investigation of Brillouin Scattering and Its Application in Optical Sensor

یكی از روش های دقیق اندازه گیری فواصل طولانی فیبر نوری، استفاده از حسگرهای تداخل سنجی است. در این مقاله از یك حسگر تحلیل دامنه زمانی نوری بریلوئین استفاده شده كه مجهز به یك مدولاتور الكترواپتیك برای اندازه گیری فشار و توزیع دما است. از روش پراكندگی برانگیخته بریلوئین رو به عقب فیبر نوری،كه نور پالس و سیگنال نور موج پیوسته در خلاف جهت هم در فیبررا منتشركرده، و بهره بریلوئین رو به عقب تك مد را تولید می كنند، استفاده شده است.در این مقاله، با توجه به وابستگی فركانس موج تولید شده به ضریب شكست محیط، بهره و سرعت آكوستیكی، و وابستگی حرارتی ضریب شكست، اثر تغییرات دما بر دو نوع فیبر بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد كه افزایش دما سبب افزایش فركانس بریلوئین خواهد شد.

One of the accurate methods in the measurement of long-distance optical fiber is applying of interferometer sensors. In this paper, a Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA) sensor is utilized that is equipped with an electro-optic modulator for measuring pressure and temperature distribution. Based on backward stimulated scattering method Brillouin optical fiber, light pulse and continuous wave (CW) light signal are transmitted in the opposite direction of the fibers, and the singlemode backward Brillouin gain is produced. In this paper, due to the dependence of the frequency of produced wave on refractive index of the environment, gain and acoustic rate, and also thermal dependence of refractive index, the effects of temperature changes on both types of fiber are investigated. The results indicate that an incensement in temperature will increase the Brillouin frequency.