Волоконно-оптический датчик Советский патент 1987 года по МПК G01B11/00 

Описание патента на изобретение SU1315797A1

11

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптической интерферометрии для регистрации малых акустических сигналов, деформаций и температуры.

Цель изобретения - повьшение чувствительности за счет устранения влияния паразитного двулучепреломле- ния оптических волокон.

На чертеже изображена схема волоконно-оптического датчика.

Датчик содержит источник 1 света, расположенные по ходу излучения ло- ляризатор 2, интерферометр Майкельсо на, состоящий из светоделителя 3, двух волоконных световодов 4 и 5, образующих два плеча интерферометра, двух отражателей 6 и 7, установленных в каждом из плеч интерферометра, фазовый модулятор 8, размещенный в одном из плеч интерферометра, звуковой генератор 9, выход которого электрически связан с входом модулятора 8, блок 10 обработки и регистрации, два входа которого оптически связаны с выходными торцами световодов 4и 5, а третий электрически связан с выходом генератора 9, две ячейки Фарадея 11 и 12, каждая из которых установлена в одном из плеч интерферометра перед отражателями 6 и 7. Ячейки Фарадея 11 и I2 выполнены в одном из возможных вариантов в виде катушки (не показана) электромагнита постоянного тока с намотанными на нее витками световода 4 и 5 таким образом, что они расположены перпендикулярно виткам катушки, а световод выполнен из парамагнитных или ферромагнитных материалов.

Блок 10 обработки и регистрации содержит два приемника 13 и 14 излучения и схему 15 обработки и индикации.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1 света, например лазера, проходит через линейный поляризатор 2. Линейно поляризованное излучение с помоп(ью волоконного светоделителя 3 разбивается на два пучка одинаковой интенсивности, которые распространяются в световодах 4 и 5. Световод 4 помещается в исследуемую среду и на него оказывает воздействие измеряемая величина например акустическое поле или температура. На световод 5 исследуемая

72

среда влияния не оказывает, но его оптическая длина изменяется по синусоидальному закону под действием модулятора 8. В конце световодов 4 и 5

пучки проходят через ячейки Фарадея 11 и 12, отражаются от зеркальных отражателей 6 и 7 и вторично проходят через ячейки 11 и 12 в обратном направлении. После сложения пучков

на светоделителе 3 часть излучения попадает на приемник 13, а часть - на приемник 14. Вследствие интерференции пучков в светоделителе 3 фазы сигналов на выходе приемников 13 и

14 отличаются на IT . В схеме 15 обработки и индикации эти сигналы поступают на дифференциальный усилитель с синхронным детектором, с выхода которого сигнал, пропорциональный

измеряемой величине, преобразуется в цифровой код и визуально отображается элементами индикации. Под влиянием внеоших условий за счет паразитной анизотропии в материале световодов 4 и 5 возникает паразитное изменение как эллиптичности, так и азимута поляризации. В результате прохождения пучков в каждом из световодов через ячейку Фарадея в прямом и после отражения от изотропного зеркала в обратном направлении паразитное изменение поляризации компенсируется, а результатирующая поляризация излучения на выходе световодов

испытывает липь вращение плоскости поляризации на IT/2.

Формула изобретения

Волоконно-оптический датчик,

содержащий источник света, интерферометр Майкельсона, состояп51Й из светоделителя , двух волоконньсх световодов, образующих два плеча интерферометра, двух отражателей, установленных в каждом из плеч интерферометра, и фазового модулятора, размещенного в одном из плеч интерферометра, звуковой генератор, выход которого электрически связан с входом модулятора, и блок обработки и регистрации, два входа которого оптически связаны с выходными торцами световодов, а третий электрически связан с выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения чувствительности, он снабжен поляризатором, установленным между источником света и интерферометром, и двумя ячейками

3 13157974

Фарадея, каждая из которых установ-электромагнита постоянного тока с налена в одном из плеч интерферометрамотанными на нее витками световода

перед отражателем.таким образом, что они расположены

2. Датчик по п. 1,отличаю-перпендикулярно виткам катушки, а

щ и и с я тем, что каждая ячейка световод выполнен из парамагнитных

Фарадея выполнена.в виде катушкиили ферромагнитных материалов.

Похожие патенты SU1315797A1

название год авторы номер документа
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТОКА 2009
  • Боев Антон Игоревич
  • Губин Владимир Павлович
  • Моршнев Сергей Константинович
  • Пржиялковский Ян Владимирович
  • Рябко Максим Владимирович
  • Сазонов Александр Иванович
  • Старостин Николай Иванович
  • Чаморовский Юрий Константинович
RU2437106C2
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА 2010
  • Ловчий Игорь Леонидович
RU2451941C1
МЕТОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЦИФРОВЫХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ МИКРООБЪЕКТОВ 2015
  • Мачихин Александр Сергеевич
  • Пожар Витольд Эдуардович
RU2601729C1
Автоколлимационное устройство 1990
  • Ващенко Валерий Иванович
  • Конопальцева Людмила Ивановна
  • Кудрявцев Сергей Владимирович
  • Мохунь Игорь Иванович
  • Подильчук Николай Сидорович
  • Прохорович Петр Сильверстрович
SU1727105A1
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТОКА 2022
  • Ловчий Игорь Леонидович
RU2785967C1
ЯЧЕЙКА ФАРАДЕЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ СЕТЯХ 2020
  • Пеньковский Анатолий Иванович
RU2762886C1
СПОСОБ И ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МАГНИТНОГО ПОЛЯ 2012
  • Губин Владимир Павлович
  • Моршнев Сергей Константинович
  • Пржиялковский Ян Владимирович
  • Старостин Николай Иванович
RU2497135C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ СРЕДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Петренко Александр Михайлович
RU2497090C2
Устройство для измерения скорости на основе волоконного интерферометра Саньяка 2018
  • Королев Александр Иванович
RU2676392C1
Способ определения степени и места возмущения зонной волоконно-оптической системы охраны объектов и устройство для его реализации 2015
  • Хопов Владимир Викторович
RU2695415C2

Реферат патента 1987 года Волоконно-оптический датчик

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- Ьовано в оптической интерферометрии для регистрации малых акустических сигналов, деформаций и температуры. Целью изобретения является повышение чувствительности датчика за счет устранения влияния паразитного двулучепреломлення оптических волокон. Излучение от источника 1 света, например лазера, проходит через линейный поляризатор 2 и разбивается светоделителем 3 на два пучка одинаковой интенсивности. Пучки распространяются в световодах 4 и 5, проходят в конце каждого из световодов через ячейки Фарадея 11 и 12 соответственно. После отражения от отражателей 6 и 7 пучки вторично проходят через ячейки 11 и 12 и после сложения их на светоделителе 3 части излучения попадают на приемники 13 и 14 излучения. При этом на входы приемников 13 и 14 поступает излучение, в котором паразитное изменение поляризации является скомпенсированным. В схеме 13 обработки и индикации происходит преобразование сигналов с приемников 13 и 14. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. о САЭ in СС

Формула изобретения SU 1 315 797 A1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1987 года SU1315797A1

Kersey А
D., Jakson D
А., Jones J
D
All-hibr e, Mickelson thermometer Electron Letters, 1983, 9, № 13, p.p
КОЛЕНЧАТО-РЫЧАЖНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ЦЕМЕНТНЫХ ЧЕРЕПИЦ, ПЛИТОК И Т.П. С МНОГОКРАТНЫМ НАЖАТИЕМ НА ФОРМУЕМУЮ МАССУ 1922
  • Смирнов М.Н.
SU471A1

SU 1 315 797 A1

Авторы

Геликонов Валентин Михайлович

Леонов Владимир Иннокентьевич

Новиков Михаил Афанасьевич

Даты

1987-06-07Публикация

1984-05-04Подача