Измерение спектральных характеристик волоконных световодов с органическими красителями
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ии спектров излучения флуореiенции, испускаемого в направлении, обратном излучению накачки для раствора родамина С
Коэффициенты аппроксимации функции 1Коэффициенты аппроксимации функции 2Т,?СI0?0t1t2I0?0t1t22341539573,0218,51425,68924819567,2511,42545,9772638014574,0118,49125,5322811568,2511,72845,5142839818574,1618,53225,90323766568,3411,49146,5013033770574,5618,9225,6920059568,6111,61346,3593244744574,0719,24725,82226661568,0611,99146,4093526312574,7621,36624,78315203568,0912,17345,9984033700574,9419,40526,15320047568,8911,98347,1154336642574,3321,02625,65921410567,8112,31647,0634533215580,6458,00121,95516258567,9912,65246,3494820124574,3420,24326,11811980568,1212,67346,99
Рис. 3.15. Зависимость коэффициента аппроксимации раствора родамина 6Ж ?0 от температуры
Рис.3.16 Зависимость коэффициента аппроксимации раствора родамина 6Ж I0 от температуры
Рис.3.18.Зависимость коэффициента аппроксимации раствора родамина C I0 от температуры
Коэффициенты t1 ,t2 показали слабую зависимость от температуры. Зависимость коэффициента ?0 от температуры (несмотря на сравнительно маленькое его изменение, приблизительно 1,5 нм) близка к линейной. Таким образом, можно сделать вывод, что использование аппроксимации спектров дает возможность построить калибровочную зависимость, связывающую и температуру растворов красителя. На основании чего можно предположить, что подобные температурные зависимости коэффициентов аппроксимации могут быть получены и на твердых образцах, легированных красителем. Что впоследствии может позволить создать на их основе температурный датчик.
Поэтому наши исследования были продолжены на образцах волоконно-оптического кабеля, заказанного в Техническом Центре полимерных оптических волокон(г. Тверь).
.3 Характеристики образцов ПОВ, легированных родамином 6Ж
Так же производились измерения спектров флюореiенции в полимерных оптических волокнах, которые были изготовленны из полиметилметакрилата (ПММА) с добавлением красителя Родамин 6Ж. В качестве материала ядра ПОВ использовался сополимер метилметакрилата с метилакрилатом (далее ММА/МА) в соотношении 95%/5% с добавкой красителя соответственно 5, 25, 50мг/кг, а в качестве отражающей оболочки использовались полифторакрилаты. ПОВ были получены методом экструзии при температуре 195- 2000 Ц. Параметры сердцевины ПОВ: показатель преломления (ПП) - 1,4895, диаметр - 950 мкм, параметры отражающей оболочки: ПП - 1, 4201, толщина - 25 мкм. Были изготовлены образцы ПОВ длиной до 100 м.
3.4 Исследование спектров флуореiенции ПОВ, активированных родамином 6Ж при различных температурах волокна
Измерения спектров флюореiенции в ПОВ проводились по методике, описанной в главе 2, раздел 2.1, на созданной в условиях лаборатории установке.
Исследовались ПОВ с концентрацией красителя 25 мг/кг при накачке красителя от зеленого и желтого светодиода, а так же полимерное оптическое волокно с содержание красителя 5 мг/кг при накачке от зеленого светодиода.
Температура волокна изменялась в диапазоне от 70 до 20 ?C.Измерения 2 - 3 ?C. Полученные спектры излучения флуореiенции в зависимости от температуры ПОВ представлены на рис.3.18.
Рис. 3.18. Спектры излучения флуореiенции при различных температурах ПОВ (концентрация красителя 25 мг/кг, накачка желтым светодиодом)
Рис.3.19 Спектры излучения флуореiенции при различных температурах ПОВ (концентрация красителя 25 мг/кг, накачка зеленым светодиодом).
Рис.3.20 Спектры излучения флуореiенции при различных температурах ПОВ (концентрация красителя 5 мг/кг, накачка зеленым светодиодом).
Так же как и в растворах родамина полученные спектры в волоконно-оптических световодах с красителем родами 6Ж были аппроксимированы математическими функциями: функцией гаусса, стандартной функцией для аппроксимации импульсных сигналов, а также функциям:
(1)
(2),
где - длина волны, - характерная длина волны спектрального распределения, , - характерная спектральная длина фронта и спада спектральной характеристики, - коэффициент, связанный с интенсивностью излучения, - функция ошибок.
Коэффициенты аппроксимации были получены и обработаны аналогично как и описано в главе 3,раздел 2.1 для коэффициентов аппроксимации в растворах с красителями родамин С и 6Ж.Полученные данные представлены в таблице 3.1
Таблица 3.1
Коэффициенты аппроксимации для полимерного оптического кабеля с добавлением красителя родамин 6Ж концентрацией 25 мг/кг при накачке зеленым светодиодом
Коэффициенты аппроксимации функции 1Коэффициенты аппроксимации функции 2Т,?СI01?011t11t2I02?022t12t26234734586,8614,36626,53921368582,367,885345,6565435472586,6414,38126,57821796582,137,811345,7785135673586,5914,37726,42421849582,057,714845,7014836004586,5414,34426,35922080582,037,738645,5244735949586,3914,25626,48222086581,917,688845,6284236198586,2514,21126,42722207581,777,603945,6224136385586,1914,23826,49322353581,717,668645,6474036607586,1814,23926,34822431581,697,583645,5453836388586,0314,11126,54922336581,577,481545,7883736529586,1114,21426,39622407581,637,594845,5633536714586,0514,24726,33322488581,557,559745,533336728585,9414,16926,43422527581,477,528545,6443236857585,9914,29226,31122540581,467,527945,5773236639585,8514,13526,55722509581,47,510645,7543136887585,9614,25526,36622611581,477,589945,5433036797585,8114,02826,42922627581,47,499945,497303672285,8714,09626,35622538581,437,50145,4762936631585,824,13126,46922510581,387,550545,5932836682585,8114,12326,40322513581,367,505345,5542736792585,7414,11926,37722562581,297,459545,5482736817585,7714,15826,38422567581,37,480945,588
Построены графики зависимости коэффициентов аппроксимации от температуры (Рис.3.21- 3.23).
Рис.3.21. Зависимость коэффициента аппроксимации ?0 от температуры
Рис.3.22 Зависимость коэффициента аппроксимации I 0 от температуры.
Рис.3.23 Зависимость аппроксимированного коэффициента Io от температуры
Коэффициенты t1 ,t2 показали слабую зависимость от температуры. Как и предполагалось, пос