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Investigation on the influence of humidity on stimulated Brillouin backscattering in perfluorinated polymer optical fibers

  • In this paper perfluorinated graded-index polymer optical fibers are characterized with respect to the influence of relative humidity changes on spectral transmission absorption and Rayleigh backscattering. The hygroscopic and thermal expansion coefficient of the fiber are determined to be CHE = (7.4 +/- 0.1) 10^-6 %r.h.^-1 and CTE = (22.7 +/- 0.3) 10^-6 K^-1, respectively. The influence of humidity on the Brillouin backscattering power and linewidth are presented for the first time to our knowledge. The Brillouin backscattering power at a pump wavelength of 1319 nm is affected by temperature and humidity. The Brillouin linewidth is observed to be a function of temperature but not of humidity. The strain coefficient of the BFS is determined to be CS = (146.5 +/- 0.9) MHz/% for a wavelength of 1319 nm within a strain range from 0.1 % to 1.5 %. The obtained results demonstrate that the humidity-induced Brillouin frequency shift is predominantly caused by the swelling of the fiberIn this paper perfluorinated graded-index polymer optical fibers are characterized with respect to the influence of relative humidity changes on spectral transmission absorption and Rayleigh backscattering. The hygroscopic and thermal expansion coefficient of the fiber are determined to be CHE = (7.4 +/- 0.1) 10^-6 %r.h.^-1 and CTE = (22.7 +/- 0.3) 10^-6 K^-1, respectively. The influence of humidity on the Brillouin backscattering power and linewidth are presented for the first time to our knowledge. The Brillouin backscattering power at a pump wavelength of 1319 nm is affected by temperature and humidity. The Brillouin linewidth is observed to be a function of temperature but not of humidity. The strain coefficient of the BFS is determined to be CS = (146.5 +/- 0.9) MHz/% for a wavelength of 1319 nm within a strain range from 0.1 % to 1.5 %. The obtained results demonstrate that the humidity-induced Brillouin frequency shift is predominantly caused by the swelling of the fiber over-cladding that leads to fiber straining.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Andy Schreier, Sascha LiehrORCiD, Aleksander Wosniok, Katerina Krebber
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Sensors
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.6 Faseroptische Sensorik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Verlagsort:Basel, Switzerland
Jahrgang/Band:18
Ausgabe/Heft:11
Erste Seite:3952, 1
Letzte Seite:12
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Brillouin; Humidity; Polymer optical fibre
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
DOI:10.3390/s18113952
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-465932
ISSN:1424-8220
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:15.11.2018
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:23.11.2018
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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