Волоконно-оптический датчик идентификации жидкостей и определения концентрации растворов

Fiber-optic sensors for identifying liquids and determining the concentration of solutions have been studied with the possibility of using various types of single-mode optical fibers produced by industry and widely used in optical cables and telecommunications to create sensors for identifying liquids and determining the concentration of solutions. To identify liquids with different refractive indices and determine the concentration of substances dissolved in water, the peak value of the reflectograms of the optical fiber located at the interface between the optical fiber core and the environment can be used as an information parameter. The value of the information parameter depends on the refractive index of the liquid in which one end of the optical fiber is located. The parameters of fiber-optic sensors for identifying liquids and determining the concentration of solutions were studied by optical reflectometry in different wavelength ranges of optical radiation with a duration of reflectometer probe pulses from 25 to 300 ns. It has been established that the fiber-optic sensor can operate at any wavelength of optical radiation corresponding to the transparency windows of the optical loss spectrum of the optical fiber. The influence of the length of the optical fiber between the recording device and the place where the concentration of a liquid solution is determined using a fiber-optic sensor was studied. The possibility of creating a fiber-optic sensor for determining the concentration of the liquid solutions based on optical fibers has been demonstrated.Исследована возможность использования различных типов одномодовых оптических волокон, массово выпускаемых промышленностью и широко применяемых в оптических кабелях и телекоммуникациях, для создания волоконно-оптических датчиков идентификации жидкостей и определения концентрации растворов. Для идентификации жидкостей, имеющих разные показатели преломления, и определения концентрации растворенных в воде веществ в качестве информационного параметра можно использовать величину пика рефлектограмм оптического волокна, находящегося на границе раздела сердцевины оптического волокна и окружающей среды. Значение информационного параметра зависит от показателя преломления жидкости, в которой находится торец оптического волокна. Параметры волоконно-оптических датчиков идентификации жидкос тей и определения концентрации растворов исследованы методом оптической рефлектометрии в разных диапазонах длин волн оптического излучения при длительности зондирующих импульсов рефлектометра от 25 до 300 нс. Установлено, что волоконно-оптический датчик может работать на любой длине волны оптического излучения, соответствующей окнам прозрачности спектра оптических потерь волокна. Исследовано влияние длины оптического волокна между регистрирующим устройством и местом определения концентрации раствора жидкости с помощью волоконно-оптического датчика

Исследование характеристик мультидатчика на основе оптического волокна

The research results of multisensors based on optical fiber, the principle of which is to change the conditions of propagation of optical radiation in the optical fiber in the places where macro-bends are formed at the points of impact, are presented in the paper. The formation of macro-bends leads to an additional attenuation of the power of optical radiation propagating through the optical fiber. A single-mode optical fiber was used with the parameters, which are supported by numerous manufacturers and comply with the recommendations of ITU-T G.655. The measurements were carried out for four wavelengths of optical radiation (1310, 1490, 1550, 1625 nm), corresponding to the transparency windows of the optical loss spectrum of the optical fiber. Using optical reflectometry methods, it was determined that the amount of attenuation of optical radiation of each macro-bend formed at the point of action of the multisensor does not depend on the number of simultaneously formed macro-bends and also does not depend on the location of the point of action along the length of the multisensor. The dependences of the attenuation of the optical radiation power introduced by the macro-bends of the optical fiber on the radius, length, or angle of the macro-bends formed at the multisensory impact points are determined experimentally. The obtained dependences also allow one to determine the optimal parameters of the formed macro-bends of the multisensor to obtain the maximum range of attenuation change for each value of the wavelength. The values of the minimum distance between the impact points, the maximum number of impact points and the optimal values of the radius and angle of the optical fiber macro-bend at the impact points are determined. The results obtained provide opportunities to continue the development of multisensors that allow us to receive information about parameters from several impact points, that are located on a single optical fiber, simultaneously.В работе представлены результаты исследований мультидатчиков на основе оптического волокна, принцип работы которых заключается в изменении условий распространения оптического излучения в оптическом волокне в местах формирования макроизгибов в точках воздействия. Наличие макроизгибов приводит к появлению дополнительного ослабления мощности оптического излучения, распространяющегося по оптическому волокну. Использовалось одномодовое оптическое волокно с параметрами, которые поддерживаются многочисленными производителями и соответствуют рекомендации МСЭ-Т G.655. Измерения проводились для четырех длин волн оптического излучения (1310, 1490, 1550, 1625 нм), соответствующих окнам прозрачности спектра оптических потерь оптоволокна. Методами оптической рефлектометрии определено, что величина ослабления оптического излучения каждого макроизгиба, формируемого в точке воздействия мультидатчика, не зависит от количества одновременно сформированных макроизгибов, а также не зависит от расположения точки воздействия по длине мультидатчика. Экспериментально определены зависимости ослабления мощности оптического излучения, вносимого макроизгибами оптического волокна, от радиуса, длины или угла макроизгибов, формируемых в точках воздействия мультидатчика. Полученные зависимости также позволяют определить оптимальные параметры формируемых макроизгибов мультидатчика для получения максимального диапазона изменения ослабления для каждого значения длины волны. Определены величины минимального расстояния между точками воздействия, максимального количества точек воздействия и оптимальных величин радиуса и угла макроизгиба оптического волокна в точках воздействия. Полученные результаты дают основания продолжить разработку мультидатчиков, которые позволяют одновременно по одному оптическому волокну получать информацию о параметрах с нескольких точек воздействия, которые размещены по этому оптоволокну

Molecular excitation in the Interstellar Medium: recent advances in collisional, radiative and chemical processes

We review the different excitation processes in the interstellar mediumComment: Accepted in Chem. Re

Research of multisensor characteristics based on optical fiber

В работе представлены результаты исследований мультидатчиков на основе оптического волокна, принцип работы которых заключается в изменении условий распространения оптического излучения в оптическом волокне в местах формирования макроизгибов в точках воздействия. Наличие макроизгибов приводит к появлению дополнительного ослабления мощности оптического излучения, распространяющегося по оптическому волокну. Использовалось одномодовое оптическое волокно с параметрами, которые поддерживаются многочисленными производителями и соответствуют рекомендации МСЭ-Т G.655. Измерения проводились для четырех длин волн оптического излучения (1310, 1490, 1550, 1625 нм), соответствующих окнам прозрачности спектра оптических потерь оптоволокна. Методами оптической рефлектометрии определено, что величина ослабления оптического излучения каждого макроизгиба, формируемого в точке воздействия мультидатчика, не зависит от количества одновременно сформированных макроизгибов, а также не зависит от расположения точки воздействия по длине мультидатчика. Экспериментально определены зависимости ослабления мощности оптического излучения, вносимого макроизгибами оптического волокна, от радиуса, длины или угла макроизгибов, формируемых в точках воздействия мультидатчика. Полученные зависимости также позволяют определить оптимальные параметры формируемых макроизгибов мультидатчика для получения максимального диапазона изменения ослабления для каждого значения длины волны. Определены величины минимального расстояния между точками воздействия, максимального количества точек воздействия и оптимальных величин радиуса и угла макроизгиба оптического волокна в точках воздействия. Полученные результаты дают основания продолжить разработку мультидатчиков, которые позволяют одновременно по одному оптическому волокну получать информацию о параметрах с нескольких точек воздействия, которые размещены по этому оптоволокну. The research results of multisensors based on optical fiber, the principle of which is to change the conditions of propagation of optical radiation in the optical fiber in the places where macro-bends are formed at the points of impact, are presented in the paper. The formation of macro-bends leads to an additional attenuation of the power of optical radiation propagating through the optical fiber. A single-mode optical fiber was used with the parameters, which are supported by numerous manufacturers and comply with the recommendations of ITU-T G.655. The measurements were carried out for four wavelengths of optical radiation (1310, 1490, 1550, 1625 nm), corresponding to the transparency windows of the optical loss spectrum of the optical fiber. Using optical reflectometry methods, it was determined that the amount of attenuation of optical radiation of each macro-bend formed at the point of action of the multisensor does not depend on the number of simultaneously formed macro-bends and also does not depend on the location of the point of action along the length of the multisensor. The dependences of the attenuation of the optical radiation power introduced by the macro-bends of the optical fiber on the radius, length, or angle of the macro-bends formed at the multisensor impact points are determined experimentally. The obtained dependences also allow one to determine the optimal parameters of the formed macro-bends of the multisensor to obtain the maximum range of attenuation change for each value of the wavelength. The values of the minimum distance between the impact points, the maximum number of impact points and the optimal values of the radius and angle of the optical fiber macro-bend at the impact points are determined. The results obtained provide opportunities to continue the development of multisensors that allow us to receive information about parameters from several impact points, that are located on a single optical fiber, simultaneously