ОДНОВРЕМЕННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ДО 2000 мкм/м И ТЕМПЕРАТУР ДО 600 deg C НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНИКИ ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ

摘要

Обеспечение одновременного измерения деформаций и температур является одной из основных задач в разработке волоконно-оптических решеток Брэгга (FBG). При воздействии деформации на световод с FBG изменяется шаг решетки и изменяется длина волны Брэгга, которая почти полностью отражается от решетки. Установлено, что непосредственное одновременное измерение деформаций и температур с помощью РВС, выполненных на обычных волоконно-оптических световодах, позволяет регистрировать температуры до 150 deg C. Ряд исследований, проведенных в последние годы, показал, что световоды из диоксида кремния, легированные некоторыми элементами, обладают флуоресцирующими свойствами, зависящими от температуры, использование которых позволяет регистрировать температуры до 600 deg C. Наилучшие результаты были получены для флуоресцирующих световодов из диоксида кремния, легированного тремя элементами: сурьмой (Sb), эрбием (Er) и германием (Ge). Световод содержит следующие массовые доли элементов: эрбия ≈ 500 x 10~(-6); сурьмы≈ 5000 x 10~(-6); GeO_2≈ 15%; остальная массовая доля за вычетом вышеуказанных массовых долей приходится на диоксид кремния. Сам световод имеет диаметры сердцевины и оболочки, составляющие 4 мкм и 125 мкм и длину 10 см.