Физики создали уникальное скрученное волокно для точных датчиков

Исследование опубликовано в сборнике трудов конференции SPIE «Оптические технологии для телекоммуникаций — 2024».

«В этой работе мы представили результаты спектральных исследований, волоконно-оптической структуры, состоящей из коммерчески доступных многомодовых оптических волокон и микроструктурированного оптического волокна с шестью легированными GeO2 сердцевинами и наведенной закруткой»,— рассказал Александр Игуменов, доцент кафедры общей физики МФТИ.

Главная особенность этого волокна заключается в наведенной закрутке 100 оборотов на метр, которая обеспечивает спиральную траекторию для света и периодическое варьирование показателя преломления в осевом направлении. В результате структура работает как фильтр, ограничивающий число поддерживаемых мод.

Ученые измерили спектры пропускания этого волокна, в которых обнаружили периодическую зависимость мощности излучения от длины волны. Это объясняется влиянием микроструктуры и осевой закрутки на модовой состав проходящего по волокну излучения. Результаты показали, что число максимумов и минимумов зависит от длины волокна, то есть от числа витков. С увеличением длины период пиков в спектре уменьшается, тогда как интенсивность максимумов практически не изменяется.

Биофизики из МФТИ исследовали работу лекарств против астмы на молекулярном уровне Научная группа сотрудников Центра изучения молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ в коллаборации с учеными из США, Канады, Франции и Германии определила пространственную стр… naked-science.ru

«Аналогично широко распространенным волоконным брэгговским решеткам, скрученные микроструктурированные оптические волокна имеют регулярные неоднородности показателя преломления в осевом направлении, что в перспективе может применяться в волоконно-оптической сенсорике»,— отметил Антон Бурдин, советник генерального директора по инновациям АО «НПО ГОИ имени С. И. Вавилова».

Конструкция может использоваться для альтернативного управления селективными модовыми компонентами оптических сигналов для частных приложений волоконной оптики и фотоники. Скручивание делает волокно более чувствительным к магнитному полю, механической деформации и показателю преломления внешней среды. Внешний диаметр волокна соответствует стандартным телекоммуникационным волокнам (125 мкм), обеспечивая совместимость с сетями. Это позволяет использовать стандартную измерительную аппаратуру, а также упрощает внедрение волокон в уже работающие системы, что важно для массовых прикладных применений.

В работе участвовали ученые из МФТИ, ООО «Т8», Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики, АО «Научно-производственное объединение „Государственный оптический институт имени С. И. Вавилова”», ООО «Оптоволоконная лаборатория», Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций и Объединенного института высоких температур РАН.