Дистанционное оптическое измерение температуры с использованием плоскопараллельной диэлектрической пластины - Арутюнян, В. А.; Папоян, А. В.
Продемонстрирована возможность использования отраженного от толстой плоскопараллельной стеклянной пластины излучения одночастотного непрерывного лазера для точного дистанционного измерения температуры. Предлагаемый подход основан на том, что плоскопараллельная диэлектрическая пластина представляет собой низкодобротный интерферометр Фабри-Перо, оптическая толщина которого зависит от температуры из-за двух характеристик диэлектрического материала: коэффициента линейного расширения и термооптического коэффициента. Для использованной стеклянной пластины с показателем преломления 1.5183 и толщиной 15.75 мм температурное расстояние между соседними интерференционными пиками составляло 1.4825°C, что дало возможность измерить температуру со средней точностью 0.005°C. Проанализированы практические аспекты использования предложенного сенсора и его применимость для прикладных задач. It is demonstrated that reflection of a continuous-wave single-frequency laser radiation from a thick flat-parallel glass wafer can be used for precise remote measurement of temperature. Such measurement relies on the low-finesse Fabry-Pérot nature of the dielectric wafer, whose optical thickness depends on temperature due to two characteristics of the dielectric material: the linear expansion coefficient and the thermo-optic coefficient. For the used glass wafer with a refractive index of 1.5183 and a thickness of 15.75 mm, the temperature distance between adjacent interference peaks was 1.4825°C, which made it possible to measure the temperature with a mean accuracy of 0.005°C. Performance aspects of the proposed temperature sensor and its practical applicability are analyzed.
Keywords: Физика