Открыто уникальное свойство оптического волокна

Резонансные поперечные акустические волны вынужденного рассеяния Бриллюэна (FSBS) имеют большой потенциал в распознавании окружающей среды вокруг волокна. Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (фр. École polytechnique fédérale de Lausanne) продемонстрировали методику измерения распределенного спектра FSBS оптического волокна и получения локального акустического импеданса окружающих материалов.

Ученые заметили, что гиперчастотная волна, которая регулярно отскакивает от стенок волокна, создает изменения эха в зависимости от материала, с которым она соприкасается. Данные изменения оставляют отпечаток на структуре светового пучка, который можно проанализировать в момент выхода луча из волокна, тем самым позволяя определить окружение волокна. Несмотря на то, что световой пучок довольно слабый и едва не нарушает свет, который распространяется внутри волокна, исследователи утверждают, что данный метод позволит определять среду вокруг волокна, т.е. с чем именно соприкасается оптическое волокно в реальном времени, будь то твердый материал или жидкость.

В процессе эксперимента оптические волокна сначала погружали в воду, а затем в спирт. По мнению исследователей, акустические импедансы жидкостей, полученные по новой методике, совпали со стандартными значениями исследуемых материалов. "Каждый волновой импульс генерируется с небольшим временным отставанием и эта задержка отражается на приходе луча, - сказал профессор Люк Тевеназ. - Если бы были какие-то помехи на пути, мы могли бы как посмотреть, что они были, так и определить их местоположение. На данный момент мы можем обнаружить помехи на расстоянии около 10 метров, но у нас есть технические средства для повышения нашей точности до одного метра".

Экспериментальные результаты швейцарских ученых показывают, что измерения акустического импеданса материала возможны с использованием оптоакустического FSBS без прямого взаимодействия между светом и внешним материалом. "Наша методика позволит обнаружить утечки воды, а также плотность и соленость жидкостей, которые вступают в контакт с оптическим волокном", - сказал Люк Тевеназ.