3.4 Әзірленген оптикалық талшықтың Брэгг толқын ұзындығының ығысуының шекті мәнін анықтау
Осы тарауда белгілі математикалық әдістерді қолданудың себебі Брэгг торының толқын ұзындығының ығысуының шекті мәнін анықтау болды.
Брэгг толқын ұзындығының ығысуын бұрыннан белгілі математикалық әдістермен анықтауға болады. Брэгг торы бар әзірленген талшық үшін орын ауыстыру шамасым талшықтың шағылысуының орталық толқын ұзындығын(1550,886 нм) ескере отырып анықталды.
Брэгг талшықты торының температуралық сезімталдығы Брэгг торының периодымен анықталады – Λ и neff ‑ сынудың тиімді көрсеткіші. Бұл екі параметр сыртқы температура мен қысым әсеріне байланысты. Осы тәуелділік негізінде Брэггтың талшықты торына негізделген сенсорды зерттеу жұмыстары ұйымдастырылады [14].
(3.1)
мұндағы – сіңіру толқынының ұзындығы; – сәулеленудің толқын ұзындығы; T – тор температурасы; neff – орталық толқын ұзындығы үшін талшықтың эффективті сыну көрсеткіші; n – талшықтың сыну көрсеткіші; – құрылым периоды.
Толқын ұзындығының ығысуын келесідей көрсетуге болады. Белсенді сыртқы күш ретінде деформация мен температура қабылданады [15].
(3.2)
мұндағы l – тордың ұзындығы
Бұл өрнектегі бірінші бөлік серпімді - оптикалық әсер сыну көрсеткішін және талшықты тор периодын өзгертетін деформация әсерін көрсетеді. Серпімді-оптикалық әсер келесі өрнекпен сипатталады :
(3.3)
мұндағы B – Брэгг торының шағылысуының толқын ұзындығы; pв – эффективті серпімді-оптикалық тұрақты; (z) – салыстырмалы ұзару;
Экспериментте жүргізілген есептеулер Брэгг торының орталық шағылысуының толқын ұзындығы 1550,886 нм болғанда, тор деформациялық әсерден 1,225 пм шекті мәнге дейін, ал температура әсерінен 13,72 пм-ге дейін созылуы мүмкін екендігі анықталды. Тәжірибенің басқа бөлігі ретінде талшықты иілу деформациясын тексере отырып, сандық модельдеу арқылы Брэгг торының ұзаруының сызықтық тәуелділігі алынды (сурет 3.16).
Сурет 3.16 – Математикалық әдіспен анықталған тордың шағылысқан сәулелену қуатының массаға тәуелділігі
Оптикалық талшықтың бір ұшы механикалық түрде бекітілді екінші жағында әртүрлі салмақтағы жүктемелер ілулі болды. Бекітілген ұшынан талшық доға түрінде бүгіліп, иілген бөліктен жүкпен ілулі ұшына тұрған қарай бір осьті түзу тартылды. Созылу кезінде талшыққа бөлме температурасы әсер етпеуі үшін барлық қыздыру көздері өшірілді. Бұл эксперименттің дәл және сенімді өтуі үшін жасалды. Аспалы жүктің массасының өзгеруіне байланысты Брэгг торынан шағылысқан сәуленің қуаты да пропорционалды түрде өзгеретіні анықталды. Экспериментте алынған нәтижелер сандық модельдеу (Origin ортасында) арқылы тордың шағылысқан сәулелену қуатының массаға тәуелділігін анықтауда қолданылды.
Достарыңызбен бөлісу: |
