Využití a potlačování dvojlomných jevů v optovláknových senzorických aplikacích

Abstract

Práce se zabývá problematikou integrálních a distribuovaných optovláknových senzorů elektrického proudu. V oblasti integrálních senzorů je provedena analýza pomocí Jonesova maticového počtu a je zkoumán simultánní vliv indukovaného kruhového a nežádoucího lineárního dvojlomu při použití orto-konjugačního retroreflektoru. Dále je analyzována navržena varianta s konjugační smyčkou, která využívá půlvlnné fázové retardéry. Teoretické závěry jsou potvrzené simulací a experimentálním měřením. Na poli distribuovaných optovláknových senzorů je provedena analýza a simulace pro detekci plazmových proudů v termonukleárních fúzních reaktorech, na bázi techniky POTDR. Pro reaktory kruhového průřezu výbojové vakuové komory je navržen postup pro zlepšení detekce plazmových proudů a pro reaktory divertorového typu je nově navržena a provedena simulace zkoumající vliv šumu detektoru OTDR na přesnost detekce plazmových proudů.

The thesis deals with integral and distributed optical fiber sensors of electric current. In the area of integral sensors the analysis is performed by Jones matrix calculus and the simultaneous influence of induced circular and undesired linear birefringence using an ortho-conjugation retroreflector. Furthermore, the proposed conjugation loop variant using half-wave phase retarders is analyzed. The theoretical conclusions are confirmed by simulation and experimental measurement. In the field of distributed fiber optic sensors, analysis and simulation for the detection of plasma currents in thermonuclear fusion reactors, based on the POTDR technique, is performed. An improvement procedure is proposed for circular-shaped vacuum vessel reactors. Plasma current detection procedure in divertor-type reactors have been newly designed and simulated to investigate the effect of the OTDR detector noise on plasma current detection accuracy.