Optovláknové senzory neelektrický veličin

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá analýzou způsobu šíření světla optickým vláknem dvěma polarizačními rovinami. Způsob šíření světla je matematicky popsán pomocí Jonesových a Stokesových vektorů. První část práce popisuje vlnovou teorii světla, která je rozdělen na Fresnelovu vlnovou teorii, polarizační elipsu, degenerované polarizační stavy, parametry polarizační elipsy, Poincarého kouli a degenerované stavy na Poincarého kouli. Dále následují Stokesovy a Jonesovy polarizační parametry, jejich vektory a Muellerova matice. Dále tato práce znázorňuje princip senzoru teploty, který je proveden za pomoci polarimetru a jeho počítačového programu. Jako následující je zpracován návrh senzoru teploty, který je sestaven z polarizátoru, fotodiody, měřiče světelného výkonu a digitálního multimetru. Další část práce zobrazuje naměřené hodnoty za použití stávajícího řešení měření pomocí polarimetru a navrhnutého senzoru s fotodiodou. Na konec práce je uvedeno porovnání naměřených hodnot pro tři různé teploty, které působily na optické vlákno.This diploma thesis deals with an analysis of the method of propagation of optical fiber by two polarization planes. The method of light propagation is mathematically described using Jones and Stokes vectors. The first part describes wave theory of light divided by Fresnel wave theory, polarization ellipse, degenerate polarization states, parameters of polarization ellipse, Poincaré sphere and degenerated states on Poincaré sphere. Then follows Stokes and Jones polarization parameters, their vectors and Mueller matrix. In addition this paper illustrates the principle of the temperature sensor which is carried out with the help of the polarimeter and its computer program. The following is design of temperature sensor, which is composed of polarizer, photodiode, light output meter and digital multimeter. Another part of the thesis shows the measured values using the current measurement solution using polarimeter and proposed photodiode sensor. At the end of the thesis there is a comparison of the measured values for the three different temperatures that were applied to the optical fiber.