A mathematical model for scanning an arbitrary resonant contour by continuous wave three-frequency laser radiation

2019 Physics of Wave Processes and Radio Systems  
Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева -КАИ 420111, Российская Федерация, г. Казань ул. К. Маркса, 10 В работе предложена математическая модель сканирования произвольной оптоволоконной резонансной структуры со сверх узкой спектральной формой непрерывным трехчастотным асимметричным сигналом. Показывается, что метод трехчастотного асимметричного сканирования имеет существенные преимущества перед методами симметричного полигармонического сканирования.
more » ... кого сканирования. Кроме того, предложенная методика позволяет исследовать спектральные характеристики сверхузких резонансных контуров, поскольку методика предполагает измерения биений на разностных частотах исходного трехчастотного излучения, которые могут быть порядка единиц-десятков мегагерц. Ключевые слова: оптоволоконный резонансный контур; трехчастотное зондирующее излучение, асимметричные амплитуды составляющих зондирующего излучения, сканирование, анализ биений на разностных частотах зондирующего излучения. © Морозов О.Г. и др., 2019 microoil@mail.ru (Морозов Олег Геннадьевич) Введение В сенсорных системах для опроса, получения и преобразования информации с волоконных брэгговских решеток (ВБР) используется широкополосная или перестраиваемая в широком диапазоне оптико-электронная измерительная аппаратураинтеррогаторы. Оптико-электронная аппаратура интеррогаторов характеризуются рядом ограничений, что достаточно подробно показано в [1-4]. В последнее время в волоконно-оптических датчиках начинают активно применяться структурированные ВБР различного типа с включенными в них неоднородностями (например, в виде дискретных фазовых π-сдвигов) [2; 4; 5] или датчики с сверх узкополосными откликами, основанные на других физических эффектах (например, резонанс Фано) [2; 6]. Методы опроса оптических анализаторов спектра не всегда позволяют достичь желаемого результата, поскольку спектральная ширина окон прозрачности таких резонансных структур много меньше разрешающей способности большинства современных оптических анализаторов спектра. В [1] впервые представлены радиофотонные методы и средства решения, указанных выше проблем, которые основаны на построении полигармонических систем зондирования волокон-но-оптических датчиков в радиофотонных системах опроса двух-, четырех-, и многочастотным симметричным излучением с четным числом составляющих. В [2-4] предложена модель опроса адресных волоконных брэгговских структур, которая предполагает использование резонансных контуров с двухчастотным спектром отражения и очень узкими частотными откликами каждой частотной несущей, формирующей адрес. При использовании таких резонансных структур неизбежно встает вопрос исследования спектральной характеристики их структур и контроля качества их производства [3; 4]. В литературе не найдено результатов исследований прямого прохождения асимметричного или фазомодулированного трехчастотного сигнала через резонансный контур, что послужило основанием для проведения научно-исследовательской работы по изучению этого явления.
doi:10.18469/1810-3189.2019.22.4.106-113 fatcat:rrtzob4bdffidklddqegcnrr6y