Abstract

We describe what is to our knowledge the first use of fiber Bragg gratings written into three separate cores of a multicore fiber for two-axis curvature measurement. The gratings act as independent, but isothermal, fiber strain gauges for which local curvature determines the difference in strain between cores, permitting temperature-independent bend measurement.

© 2003 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. J. Rao, Opt. Lasers Eng. 31, 297 (1999).
    [CrossRef]
  2. R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
    [CrossRef]
  3. M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
    [CrossRef]
  4. A. Djordjevich and M. Boskovic, Sens. Actuator A 51, 193 (1995).
    [CrossRef]
  5. H. J. Patrick, C. C. Chang, and S. T. Vohra, Electron. Lett. 34, 1773 (1998).
    [CrossRef]
  6. Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
    [CrossRef]
  7. M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
    [CrossRef]
  8. P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
    [CrossRef]
  9. M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
    [CrossRef]
  10. F. M. Araujo, L. A. Ferreira, and J. L. Santos, Appl. Opt. 41, 2401 (2002).
    [CrossRef]
  11. B. Rosinski, J. W. D. Chi, P. Grosso, and J. Be Bihan, J. Lightwave Technol. 17, 807 (1999).
    [CrossRef]
  12. P. P. Benham, R. J. Crawford, and C. G. Armstrong, Mechanics of Engineering Materials (Addison-Wesley Longman, London, 1996).

2002 (1)

2000 (4)

Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

1999 (2)

1998 (2)

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

H. J. Patrick, C. C. Chang, and S. T. Vohra, Electron. Lett. 34, 1773 (1998).
[CrossRef]

1995 (1)

A. Djordjevich and M. Boskovic, Sens. Actuator A 51, 193 (1995).
[CrossRef]

1994 (1)

M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
[CrossRef]

Araujo, F. M.

Archambault, J. L.

M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
[CrossRef]

Armstrong, C. G.

P. P. Benham, R. J. Crawford, and C. G. Armstrong, Mechanics of Engineering Materials (Addison-Wesley Longman, London, 1996).

Be Bihan, J.

Bellemore, D. G.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Benham, P. P.

P. P. Benham, R. J. Crawford, and C. G. Armstrong, Mechanics of Engineering Materials (Addison-Wesley Longman, London, 1996).

Bennion, I.

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
[CrossRef]

Berkoff, T. A.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Blanchard, P. M.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Boskovic, M.

A. Djordjevich and M. Boskovic, Sens. Actuator A 51, 193 (1995).
[CrossRef]

Burnett, J. G.

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Chang, C. C.

H. J. Patrick, C. C. Chang, and S. T. Vohra, Electron. Lett. 34, 1773 (1998).
[CrossRef]

Chi, J. W. D.

Crawford, R. J.

P. P. Benham, R. J. Crawford, and C. G. Armstrong, Mechanics of Engineering Materials (Addison-Wesley Longman, London, 1996).

Dakin, J. P.

M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
[CrossRef]

Davis, M. A.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Djordjevich, A.

A. Djordjevich and M. Boskovic, Sens. Actuator A 51, 193 (1995).
[CrossRef]

Erry, G. R. G.

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

Ferreira, L. A.

Friebele, E. J.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Galliot, E. A. C.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

Gander, M. J.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Greenaway, A. H.

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

Grosso, P.

Harrison, P.

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

Inci, M. N.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

Jones, J. D. C.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Jones, R. T.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Kersey, A. D.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Knight, J. C.

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

Liu, Y.

Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
[CrossRef]

MacPherson, W. N.

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Macrae, D.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

Mangan, B.

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

McBride, R.

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

Patrick, H. J.

H. J. Patrick, C. C. Chang, and S. T. Vohra, Electron. Lett. 34, 1773 (1998).
[CrossRef]

Putnam, M. A.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Rao, Y. J.

Y. J. Rao, Opt. Lasers Eng. 31, 297 (1999).
[CrossRef]

Reekie, L.

M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
[CrossRef]

Rosinski, B.

Russell, P. S.

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

Santos, J. L.

Sirkis, J. S.

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

Vohra, S. T.

H. J. Patrick, C. C. Chang, and S. T. Vohra, Electron. Lett. 34, 1773 (1998).
[CrossRef]

Willaims, J. A. R.

Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
[CrossRef]

Xu, M. G.

M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
[CrossRef]

Zhang, L.

Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
[CrossRef]

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

Appl. Opt. (1)

Electron. Lett. (2)

M. J. Gander, W. N. MacPherson, R. McBride, J. D. C. Jones, L. Zhang, I. Bennion, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, and A. H. Greenaway, Electron. Lett. 36, 120 (2000).
[CrossRef]

H. J. Patrick, C. C. Chang, and S. T. Vohra, Electron. Lett. 34, 1773 (1998).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

Y. Liu, L. Zhang, J. A. R. Willaims, and I. Bennion, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 531 (2000).
[CrossRef]

Int. J. Optoelectron. (1)

M. G. Xu, J. L. Archambault, L. Reekie, and J. P. Dakin, Int. J. Optoelectron. 9, 281 (1994).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (1)

Opt. Commun. (1)

M. J. Gander, D. Macrae, E. A. C. Galliot, R. McBride, J. D. C. Jones, P. M. Blanchard, J. G. Burnett, A. H. Greenaway, and M. N. Inci, Opt. Commun. 182, 115 (2000).
[CrossRef]

Opt. Lasers Eng. (1)

Y. J. Rao, Opt. Lasers Eng. 31, 297 (1999).
[CrossRef]

Sens. Actuator A (1)

A. Djordjevich and M. Boskovic, Sens. Actuator A 51, 193 (1995).
[CrossRef]

Smart Mater. Struct. (2)

R. T. Jones, D. G. Bellemore, T. A. Berkoff, J. S. Sirkis, M. A. Davis, M. A. Putnam, E. J. Friebele, and A. D. Kersey, Smart Mater. Struct. 7, 178 (1998).
[CrossRef]

P. M. Blanchard, J. G. Burnett, G. R. G. Erry, A. H. Greenaway, P. Harrison, B. Mangan, J. C. Knight, P. S. Russell, M. J. Gander, R. McBride, and J. D. C. Jones, Smart Mater. Struct. 9, 132 (2000).
[CrossRef]

Other (1)

P. P. Benham, R. J. Crawford, and C. G. Armstrong, Mechanics of Engineering Materials (Addison-Wesley Longman, London, 1996).

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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Cleaved face of a multicore fiber; (b), (c), (d) unstrained FBG reflection spectra for cores 1, 2, and 3, respectively.

Fig. 2
Fig. 2

Schematic of experimental configuration used for curvature measurements.

Fig. 3
Fig. 3

Measured wavelength difference versus applied curvature for X-axis and Y-axis bending with a linear least-squares fit (return points Δ): (a) core pairing i,j=1,2; (b) core pairing i,j=2,3.

Fig. 4
Fig. 4

Measured curvature for set values on a 0.1887-m-1 grid: increasing + and decreasing Δ curvature.

Equations (2)

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

1R=κ=3l-zl3νl
Δλ12Δλ23=c12c23+pqrsκXκY,

Metrics