Abstract

A dual-cavity interrogation method used to enhance the unambiguous measurement range of in-fiber Bragg grating sensors with high-resolution interferometric wavelength-shift detection is described. This novel technique is based on the use of two sets of fringes obtained with a stepped interferometric wavelength scanner with dual cavity lengths. We demonstrate the concept by interrogating an in-fiber grating temperature sensor with a stepped Michelson wavelength scanner.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Udd, ed., Fibre-Optic Smart Structures (Wiley, New York, 1995).
  2. Y. J. Rao, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 21, 683 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. C. C. Askins, M. A. Putnam, G. M. Williams, E. J. Friebele, Opt. Lett. 19, 147 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. D. A. Jackson, A. B. L. Ribeiro, L. Reekie, J. L. Archambault, Opt. Lett. 18, 1192 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Opt. Lett. 18, 1370 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. R. S. Weis, A. D. Kersey, T. A. Berkoff, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 1469 (1994).
    [CrossRef]
  7. Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
    [CrossRef]
  8. Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 20, 2149 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
    [CrossRef]
  10. D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
    [CrossRef]
  11. A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Electron. Lett. 28, 236 (1992).
    [CrossRef]
  12. A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Opt. Lett. 18, 72 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
    [CrossRef]
  14. Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
    [CrossRef]

1996 (3)

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 21, 683 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

1995 (2)

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 20, 2149 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

1994 (2)

C. C. Askins, M. A. Putnam, G. M. Williams, E. J. Friebele, Opt. Lett. 19, 147 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

R. S. Weis, A. D. Kersey, T. A. Berkoff, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 1469 (1994).
[CrossRef]

1993 (3)

1992 (1)

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Electron. Lett. 28, 236 (1992).
[CrossRef]

1982 (2)

D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
[CrossRef]

E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
[CrossRef]

Archambault, J. L.

Askins, C. C.

Bennion, I.

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 21, 683 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 20, 2149 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Berkoff, T. A.

R. S. Weis, A. D. Kersey, T. A. Berkoff, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 1469 (1994).
[CrossRef]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Opt. Lett. 18, 72 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Opt. Lett. 18, 1370 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Electron. Lett. 28, 236 (1992).
[CrossRef]

Brady, G.

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Corke, M.

D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
[CrossRef]

Friebele, E. J.

Jackson, D. A.

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 21, 683 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 20, 2149 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

D. A. Jackson, A. B. L. Ribeiro, L. Reekie, J. L. Archambault, Opt. Lett. 18, 1192 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
[CrossRef]

Jones, J. D. C.

D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
[CrossRef]

Kalli, K.

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Kersey, A. D.

R. S. Weis, A. D. Kersey, T. A. Berkoff, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 1469 (1994).
[CrossRef]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Opt. Lett. 18, 1370 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Opt. Lett. 18, 72 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Electron. Lett. 28, 236 (1992).
[CrossRef]

D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
[CrossRef]

Morey, W. W.

Neyer, A.

E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
[CrossRef]

Ostwald, O.

E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
[CrossRef]

Putnam, M. A.

Rao, Y. J.

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 21, 683 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 20, 2149 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Reekie, L.

Ribeiro, A. B. L.

Schiek, B.

E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
[CrossRef]

Voges, E.

E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
[CrossRef]

Webb, D. J.

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Weis, R. S.

R. S. Weis, A. D. Kersey, T. A. Berkoff, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 1469 (1994).
[CrossRef]

Williams, G. M.

Zhang, L.

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 21, 683 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Lett. 20, 2149 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Electron. Lett. (4)

Y. J. Rao, K. Kalli, G. Brady, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 31, 1009 (1995).
[CrossRef]

D. A. Jackson, A. D. Kersey, M. Corke, J. D. C. Jones, Electron. Lett. 18, 1081 (1982).
[CrossRef]

A. D. Kersey, T. A. Berkoff, W. W. Morey, Electron. Lett. 28, 236 (1992).
[CrossRef]

Y. J. Rao, D. J. Webb, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 924 (1996).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

E. Voges, O. Ostwald, B. Schiek, A. Neyer, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 124 (1982).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

R. S. Weis, A. D. Kersey, T. A. Berkoff, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 1469 (1994).
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

Y. J. Rao, A. B. L. Ribeiro, D. A. Jackson, L. Zhang, I. Bennion, Opt. Commun. 125, 53 (1996).
[CrossRef]

Opt. Lett. (6)

Other (1)

E. Udd, ed., Fibre-Optic Smart Structures (Wiley, New York, 1995).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of the dual-cavity interferometric detection system: SLD, superluminescent diode; PD1, PD2, photodiodes; BPF’s, bandpass filters; A/D, analog-to-digital converter.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Schematic diagram of the stepped Michelson wavelength scanner: FC’s, fiber connectors; GRIN’s, graded-index lens collimators; BS, beam splitter; PZT; piezoelectric transducer. (b) Principal diagram of the dual-cavity interferometric detection scheme.

Fig. 3
Fig. 3

Experimental results of the FBG temperature sensor (a) with a longer cavity length and (b) with a shorter cavity length.

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

δ Φ B = 4 π Δ L λ B 2 δ λ B = 4 π Δ L λ B ξ g δ T ,
M = FSR Short FSR Long = Δ L Δ L ,

Metrics