СПЕКЛ-КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СВЕТОВОДОВ И ПАРАМЕТРОВ РАССЕЯНИЯ В ОПТИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ ЛАЗЕРАМИ

摘要

Описан спекл-корреляционный метод определения дисперсии коротких оптических волноводов и фазовых задержек в многократно рассеивающих объемных средах. Метод основан на измерении детерминированной поперечной динамики спекл-структур в выходном излучении световодов или стационарных рассеивающих сред при перестройке частоты излучения лазера. Диапазон измерения фазовых задержек обратно пропорционален девиации частоты лазера, линейно зависит от длины волокна или толщины рассеивающей среды. Зондирование излучением перестраиваемых одночастотных квантово-размерных лазерных диодов (λ = 635 нм, Δv = c/2Ln ≈130 ГГц) и твердотельных микролазеров (YAG:Nd, λ, = 532 нм, Δv = c/2Ln ≈ 84 ГГц) позволило определить дисперсию в многомодовых (D = 50 мкм, NA = 0.2) волокнах с минимальной длиной менее метра и маломодовых (D = 9 мкм, NA = 0.17) волокнах длиной ～20 м. Использование цифровых видеокамер для регистрации рассеянных спекл-полей при зондировании фторопластовых фантомов толщиной до 2 см позволило измерить фазовые задержки при частотной перестройке лазеров с девиацией в несколько десятков гигагерц. Такая технология может быть положена в основу создания когерентных оптических томографов.