Введение
1 Обзор литературы 13
1.1 Устройства на основе преобразований, изменений и взаимодействия мод в многомодовом световоде 13
1.1.1 Амплитудные датчики 14
1.1.2 SMS интерференционные датчики 16
1.1.3 Датчики на основе МВИ 17
1.1.4 Применение датчиков на основе межмодового волоконного интерферометра 21
1.1.5 Обзор методов локализации воздействия в датчиках на основе межмодового волоконного интерферометра 24
1.2 Межмодовый волоконный интерферометр 28
1.2.1 Распространение света в многомодовых световодах. Основные выражения. Моды и модовые группы 28
1.2.2 Межмодовая интерференция 33
1.2.3 Явление фединга и методы его устранения 35
1.2.4 Взаимодействие мод 38
1.2.5 Модовый шум 43
1.2.6 Модовый состав и его оценка 45
1.2.7 Контроль модового состава 47
1.3 Выводы по главе 1.
Постановка задач 53
2 Характеристики и особенности сигналов МВИ 55
2.1 Введение 55
2.2 Амплитудные характеристики сигналов мви при модуляции оптической длины многомодового световода 58
2.3 Амплитудные характеристики сигналов мви при частотной модуляции лазера 64
2.4 Спектральные характеристики сигналов мви 71
2.5 Отношение сигнал/шум в системах с мви 81
2.6 выводы по главе 2 88
3. Принципы локализации внешнего воздействия в межмодовом волоконном интерферометре в условиях непрерывного возбуждения многомодового световода 89
3.1 Проблема локализации внешнего воздействия в распределеннных мви 89
3.2 Зависимость характеристик сигналов мви от числа распространяющихся мод 93
3.3 Характеристики сигналов мви в тракте с изменением числа распространяющихся мод 98
3.4 Локализация внешнего воздействия в двунаправленном мви с переменным модовым составом 106
3.5 Пространственное разрешение локализации внешнего воздействия в мви с переменным модовым составом 113
3.6 Выводы по главе 3 119
4 Схемы и методики экспериментальных исследований
4.1 Подготовительная схема (в видимом спектральном диапазоне) 120
4.2. Методики настройки волоконного тракта. оценка модового состава 126
4.3 Случай воздействий с большими индексами дфм (спектральные измерения) 131
4.4 Случай воздействий с малыми индексами дфм (амплитудные измерения) 139
4.5 Двунаправленная схема с локализацией 143
4.6 Схема с частотной модуляцией лазера 146
4.7 Выводы по главе 4 151
5 Результаты экспериментальных исследований 152
5.1 Подготовительная схема для работы в видимом спектральном диапазоне 152
5.2 Настройка волоконного тракта. оценка модового состава 157
5.3 Случай воздействий с большими индексами дфм (спектральные измерения) 159
5.4 Случай воздействий с малыми индексами дфм (амплитудные измерения) 169
5.5 Двунаправленная схема с локализацией 174
5.6 Результаты измерений сигналов при частотной модуляции лазера 175
5.7 Выводы по главе 5 182
Заключение 184
Литература 186
