Chương 3 : Chế tạo cách tử Bragg có bước sóng phản xạ trong vùng 1550nm
3.3. Kết quả chế tạo cách tử
3.3.1. Một số dụng cụ cần thiết
* Máy phân tích phổ
Các thông số chính của máy phân tích phổ Advantest Q8384:
- Hãng sản xuất Advantest – Japan - Năm sản xuất 2005 - Vùng bước sóng 600nm1700nm - Độ chính xác λ = 20pm - Độ phân giải 0,01nm - Vùng động lực 60dB 0,05dB - Vùng hoạt động -87dBm23dBm
Trong quá trình thực nghiệm chúng tôi điều chỉnh máy quét theo chế độ Hi – sen1 với thời gian mỗi lần quét khoảng 60s, độ phân giải 0,01nm và vùng hoạt động - 75dBm -25dBm.
*Máy hàn sợi quang: Model FSM 18S Japan
Sợi quang được hàn bằng nguồn hồ quang (nhiệt độ lớn hơn 20000K). Các mối
hàn có độ suy hao thấp (khoảng 0,01 0,08dBm).
* Nguồn
Nguồn phát sáng phổ rộng được dùng trong thực nghiệm là nguồn phát xạ ngẫu
nhiên được khuyếch đại (ASE) của bộ khuyếch đại quang sợi pha tạp Erbium (EDFA)
cho vùng bước sóng 1550nm, độ rộng phổ ASE là 50nm (1520nm 1570nm) hoàn toàn nằm trong vùng cửa sổ thứ 3 của mạng thông tin quang hiện nay.
Nguồn phát sáng cho vùng 820nm là nguồn phát siêu huỳnh quang (Super Luminescent Diode) có công suất phát xạ tổng đến 1mW, độ rộng phổ là 30nm (810nm 840nm). Nguồn này được sử dụng trong các thực nghiệm đo phổ truyền qua của sóng ánh sáng sau khi qua FBG.
* Circulator
Circulator hoạt động theo nguyên tắc: tín hiệu vào cổng số 1 sẽ ra ở cổng số 2, tín hiệu vào cổng 2 sẽ ra ở cổng số 3.
3.3.2. Khảo sát các thông số nội của FBG
3.3.2.1. Đo hệ phản xạ của FBG thông qua phổ phản xạ
Để đo độ phản xạ của cách tử bằng mô hình đo phản xạ: trước tiên ta phải xác
định được điểm 0 (như mô tả trong hình 3.7 ). Sau đó đo khoảng từ điểm 0 đến đỉnh phản xạ và tra bảngta sẽthu được độ phản xạ của cách tử.
Điểm
Cường độ
λ
P
Nền
Hình 3.14. Cách đo độ phản xạ của cách tử bằng mô hình đo phản xạ
2 1 3 Hình 3.13. Nguyên lý hoạt động của Circulator 2 1 3 EDFA OSA cirulator
Đưa tín hiệu được phát ra từ bộ EDFA phát phổ dải rộng (trong vùng 1530nm – 1560nm) vào cổng 1 của Circulator, tín hiệu đó được đưa ra cổng 2 và cho qua cách tử, bước sóng bằng với bước sóng cách tửđược phản xạ trở lại và được đưa ra cổng 3
được nối với máy phân tích phổ
3.3.2.2. Đo hệ số phản xạ của cách tử thông qua phổ truyền qua
Đểđo hệ số phản xạ qua phổ truyền qua, trước tiên ta thực hiện mắc theo mô hình như sau:
Hình 3.17. Mô hình đo truyền qua của FBG
Sau đóđo phổ truyền qua của tín hiệu sau khi qua cách tử, tiếp theo ta xác định khoảng L (dB) và tiến hành đo độ phản xạ theo công thức:
10 1 10 L R (3.8) EDFA FBG OSA
3.3.3. Kết quả chế tạo cách tử Bragg có bước sóng phản xạ trong vùng 1550 nm
Chúng tôi sử dụng hệ giao thoa kếTabot để chế tạo cách tử với các thông số kỹ
thuật của laser Excimer như sau: thời gian 15 phút, 8 xung/s, điện áp 18kV, đồng thời sử dụng phương pháp đo hệ số phản xạ bằng phương pháp phản xạđể khảo sát cách tử
FBG. Kết quả chế tạo cách tửđược trình bày dưới đây:
L P
λ
Trên hình 3.19,3.20,3.20 trình bày kết quả chế tạo 3 cách tửcó bước sóng phản xạ lần lượt là 1550,08 nm, 1557,198nm, 1557,3nm. Các cách tửnày có độ phản xạ từ
60-80 %, có độ bán rộng phổ 0.13 - 0.18nm.
Hình 3.20. Phổ phản xạ của cách tử tại bước sóng λ=1557.198nm
Chương 4: Kết quả thực nghiệm xây dựng hệ cảm biến
Để xây dựng được cấu hình cảm biến chúng tôi phải thực hiện các công việc
như sau: Chế tạo cách tử Bragg trong vùng bước song 1550 nm (đã làm trong chương
3); Khảo sát sự phụ thuộc của bước sóng phat xạ của laser DFB vào nhiệt độđế laser; Khảo sát sự thay đổi bước sóng phản xạ của cách tử vào nhiệt độ; Thiết lập hệ cảm biến đo nhiệt đô. Sau đây chúng tôi lần lượt tiến hành thực nghiệm theo các bước.