RU102256U1 - Устройство для измерения параметров физических полей - Google Patents

Устройство для измерения параметров физических полей Download PDF

Info

Publication number
RU102256U1
RU102256U1 RU2010137130/28U RU2010137130U RU102256U1 RU 102256 U1 RU102256 U1 RU 102256U1 RU 2010137130/28 U RU2010137130/28 U RU 2010137130/28U RU 2010137130 U RU2010137130 U RU 2010137130U RU 102256 U1 RU102256 U1 RU 102256U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical sensor
output
optical
physical field
frequency laser
Prior art date
Application number
RU2010137130/28U
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Львович Айбатов
Олег Геннадьевич Морозов
Марат Ринатович Нургазизов
Тагир Султанович Садеев
Олег Александрович Степущенко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУ ВПО ПГУТИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУ ВПО ПГУТИ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУ ВПО ПГУТИ)
Priority to RU2010137130/28U priority Critical patent/RU102256U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU102256U1 publication Critical patent/RU102256U1/ru

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

Abstract

1. Устройство для измерения параметров физических полей, содержащее последовательно соединенные источник двухчастотного лазерного излучения, оптический ответвитель, первый волоконно-оптический кабель, оптический датчик, второй волоконно-оптический кабель и первый фотоприемник, второй фотоприемник, соединенный через третий волоконно-оптический кабель со вторым выходом оптического ответвителя, а также контроллер определения параметра физического поля, отличающееся тем, что в него введены фазовый детектор и измеритель коэффициента модуляции, при этом выходы первого и второго фотоприемников подключены соответственно к первому и второму входам фазового детектора, выход фазового детектора к первому входу контроллера определения параметра физического поля, а выход первого фотоприемника также подключен к входу измерителя коэффициента модуляции, выход которого подключен ко второму входу контроллера определения параметра физического поля. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник двухчастотного лазерного излучения выполнен на основе двухчастотного лазерного излучателя. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник двухчастотного лазерного излучения выполнен на основе опорного одночастотного лазерного излучателя и электрооптического модулятора типа интерферометра Маха-Цендера, рабочая точка модуляционной характеристики которого задана таким образом, чтобы сдвиг фаз на выходе был равен π. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптический датчик выполнен на основе волоконной решетки Брэгга. ! 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптический датчик выполнен на основе интерфе

Description

Техническое решение относится к технике оптических измерений, в частности к устройствам для измерения параметров физических полей (температура, давление, натяжение и т.д.) с помощью оптических датчиков, включая датчики в интегральном и волоконно-оптическом исполнении (интерферометры Фабри-Перо, решетки Брэгга, датчики на тонкопленочных фильтрах и т.д.), у которых существует зависимость смещения по частоте их спектральной, как правило, полосовой резонансной характеристики, в зависимости от параметров приложенных физических полей.
Известно устройство для измерения параметров физических полей (см. электронный ресурс www.forc-photonics.ru, «Волоконно-оптический зондовый термометр», файл termometr_final.pdf, ООО ИП «НЦВО-Фотоника», 14.10.2008), которое содержит последовательно соединенные широкополосный лазерный излучатель, оптический разветвитель-циркулятор, волоконно-оптический кабель, оптический датчик, блок спектрального анализа принятого излучения и фотоприемный блок, соединный с входом блока определения параметра физического поля, в котором производится математическая обработка спектрального смещения, по которому с учетом калибровки определяют параметр физического поля, в данном случае температуру. Известны аналогичные устройства для измерения параметров и других физических полей.
Устройство работает следующим образом. Генерируют широкополосное излучение в лазерном излучателе, передают его к оптическому датчику по волоконно-оптическому кабелю, принимают излучение, преобразованное в оптическом датчике в блоке спектрального анализа принятого излучения и фотоприемном блоке, и определяют параметры физического поля, прецизионно регистрируя спектральное смещение резонансной длины волны оптического датчика.
Недостатком указанного устройства является необходимость использования сложных дорогостоящих блока спектрального анализа принятого излучения и фотоприемного блока для регистрации спектрального смещения (как правило, это оптические анализаторы спектра). Оптоэлектронная спектральная обработка сигналов, также представляется сложной, и требует наличия либо перестраиваемых лазерных излучателей, либо сложных систем спектральной фильтрациии, либо нескольких фотоприемников, либо, как вариант, системы матричных ПЗС-приемников. Все это приводит к появлению дополнительных источников погрешностей измерения параметров физических полей и снижению их точности в целом.
Прототипом технического решения является устройство для измерения физических полей (см. Патент США №7463832 B2 «Метод и система компенсации тепловых смещений для оптических сетей», 398/196 МПК8 H04J 13/02, 09.08.2005), которое содержит последовательно соединенные двухчастотный лазерный излучатель, оптический разветвитель, первый волоконно-оптический кабель, оптический датчик, второй волоконно-оптический кабель и первый фотоприемник, второй фотоприемник, соединенный через третий волоконно-оптический кабель со вторым выходом оптического разветвителя, а также блок сравнения амплитуд каждого из сигналов сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем пары и пары, принятой после прохождения оптического датчика, соединенный с контроллером определения параметра физического поля, в данном случае температуры, при этом выходы фотоприемников соединены с входами блока сравнения амплитуд.
Прототип работает следующим образом. В двухчастотном лазерном излучателе генерируют пары сигналов заранее установленной близкой амплитуды со средней частотой, соответствующей определенной частоте полосы пропускания оптического датчика при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, достаточно узкой, для того чтобы оба сигнала попали в указанную полосу пропускания, передают сгенерированную пару сигналов к оптическому датчику по первому волоконно-оптическому кабелю, принимают на первом фотоприемнике пропущенную через оптический датчик пару сигналов, передаваемую второму волоконно-оптическому кабелю, и определяют параметр физического поля, сравнивая разности амплитуд между сигналами пары, принятой после прохождения через оптический датчик, или сравнивая их амплитуды с амплитудами сигналов в сгенерированной паре, переданной к второму фотоприемнику по третьему волоконно-оптическому кабелю.
Недостатком прототипа устройства является необходимость использования сложной оптической системы для раздельного амплитудно-спектрального приема отдельных компонент пар сигналов, требующей, как правило, наличия узкополосных интерференционных фильтров, в свою очередь, обладающих температурной зависимостью спектральных характеристик. Оптоэлектронная раздельная обработка компонент, также представляется сложной и представляет собой обработку абсолютных амплитудных значений принятых сигналов, подверженную воздействию шумов и помех различной природы. Все это приводит к появлению дополнительных источников погрешностей измерения параметров физических полей и снижению их точности в целом.
Решаемая техническая задача заключается в повышении точности измерений, упрощении и удешевлении устройств для измерения параметров физических полей.
Решаемая техническая задача в устройстве для измерения параметров физических полей, содержащем последовательно соединенные источник двухчастотного лазерного излучения, оптический ответвитель, первый волоконно-оптический кабель, оптический датчик, второй волоконно-оптический кабель и первый фотоприемник, второй фотоприемник, соединенный через третий волоконно-оптический кабель со вторым выходом оптического ответвителя а также контроллер определения параметра физического поля, достигается тем, что в него введены фазовый детектор и измеритель коэффициента модуляции, при этом выходы первого и второго фотоприемников подключены соответственно к первому и второму входам фазового детектора, выход фазового детектора подключен к первому входу контроллера определения параметра физического поля, а выход первого фотоприемника также подключен к входу измерителя коэффициента модуляции, выход которого подключен ко второму входу контроллера определения параметра физического поля.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием источника двухчастотного лазерного излучения на основе двухчастотного лазерного излучателя.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием источника двухчастотного лазерного излучения на основе опорного одночастотного лазерного излучателя и электрооптического модулятора типа интерферометра Маха-Цендера, рабочая точка модуляционной характеристики которого задана таким образом, чтобы сдвиг фаз на выходе был равен π.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием оптического датчика на основе волоконной решетки Брэгга.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием оптического датчика на основе интерферометра Фабри-Перо.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием оптического датчика на основе тонкопленочного фильтра.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено так, что длина третьего волоконно-оптического кабеля равна сумме длин первого и второго волоконно-оптических кабелей.
На фиг.1 изображена структурная схема устройства.
На фиг.2 изображена зависимость знака разности фаз между огибающей биений сигналов сгенерированной пары и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика для случая подачи на него пары сигналов одинаковой амплитуды со средней частотой, соответствующей центральной частоте его полосы пропускания при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, равной полуширине указанной полосы пропускания.
На фиг.3 изображена зависимость коэффициента модуляции огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика для случая подачи на него пары сигналов со средней частотой, соответствующей центральной частоте его полосы пропускания при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, равной полуширине указанной полосы пропускания.
Устройство для измерения параметров физических полей (фиг.1, 2, 3) содержит последовательно соединенные источник двухчастотного лазерного излучения 1, оптический разветвитель 2, первый волоконно-оптический кабель 3, оптический датчик 4, второй волоконно-оптический кабель 5, первый фотоприемник 8, второй фотоприемник 7, соединенный через третий волоконно-оптический кабель 6 со вторым выходом оптического ответвителя 2, а также контроллер 11 определения параметра физического поля. В него введены фазовый детектор 9, при этом выходы первого 8 и второго 7 фотоприемников подключены соответственно к первому и второму входам фазового детектора 9, а выход фазового детектора 9 к первому входу контроллера 11 определения параметра физического поля, и измеритель коэффициента модуляции 10, при этом выход первого фотоприемника 8 также подключен ко входу измерителя коэффициента модуляции 10, а выход измерителя коэффициента модуляции 10 подключен ко второму входу контроллера 11 определения параметра физического поля.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием источника двухчастотного лазерного излучения 1 на основе двухчастотного лазерного излучателя.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием источника двухчастотного лазерного излучения 1 на основе опорного одночастотного лазерного излучателя и электрооптического модулятора типа интерферометра Маха-Цендера, рабочая точка модуляционной характеристики которого задана таким образом, чтобы сдвиг фаз на выходе был равен π.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием оптического датчика 4 на основе волоконной решетки Брэгга.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием оптического датчика 4 на основе интерферометра Фабри-Перо.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено с использованием оптического датчика 4 на основе тонкопленочного фильтра.
В некоторых случаях устройство может быть выполнено так, что длина третьего волоконно-оптического кабеля 6 равна сумме длин первого 3 и второго 5 волоконно-оптических кабелей.
На фиг.2 изображена зависимость знака разности фаз между огибающей биений сигналов пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1, и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4 для случая подачи на него пары сигналов одинаковой амплитуды со средней частотой, соответствующей центральной частоте его полосы пропускания при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, равной полуширине указанной полосы пропускания.
На фиг.3 изображена зависимость коэффициента модуляции огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4 для случая подачи на него пары сигналов со средней частотой, соответствующей центральной частоте его полосы пропускания при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, равной полуширине указанной полосы пропускания.
Рассмотрим работу устройства для измерения параметров физических полей.
Для измерения параметров физических полей с помощью двухчастотного лазерного излучателя 1 генерируют пару сигналов близкой амплитуды со средней частотой, соответствующей определенной частоте полосы пропускания оптического датчика 4 при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, достаточно узкой, для того чтобы оба сигнала попали в указанную полосу пропускания. Затем передают сгенерированную пару сигналов к оптическому датчику 4 через оптический разветвитель 2 по первой оптической среде, в качестве которой выбран первый волоконно-оптический кабель 3.
В сгенерированной паре сигналов, проходящей через оптический датчик 4, происходит изменение амплитуд отдельных составляющих в зависимости от направления и величины частотного смещения его полосы пропускания, вызванного приложенным физическим полем и однозначно определяемого параметром данного поля.
Далее с помощью первого фотоприемника 8 принимают пропущенную через оптический датчик 4 пару сигналов, передаваемую от него по второй оптической среде, в качестве которой выбран второй волоконно-оптический кабель 5. С помощью второго фотоприемника 7 принимают исходную сгенерированную пару сигналов, поступающую на его вход через второй выход первого оптического разветвителя 2 и третью оптическую среду, в качестве которой выбран третий волоконно-оптический кабель 6. На выходах второго фотоприемника 7 и первого фотоприемника 8 образуются сигналы, соответствующие огибающей биений сигналов пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучением 1, и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4. Измерение знака разности фаз огибающей биений между сигналами пары, прошедшей через оптический датчик 4, и огибающей биений между сигналами пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1, производят в фазовом детекторе 9. Определение знака разности фаз огибающей биений между сигналами пары, прошедшей через оптический датчик 4, и огибающей биений между сигналами пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1 необходимо, что бы определить на каком участке зависимости коэффициента модуляции огибающей биений между сигналами пары, прошедшей через оптический датчик 4 работает датчик: положительный знак разности фаз соответствует левому склону зависимости коэффициента модуляции огибающей биений между сигналами пары, прошедшей через оптический датчик 4, отрицательный знак разности фаз соответствует правому склону зависимости коэффициента модуляции огибающей биений между сигналами пары, прошедшей через оптический датчик 4.
На выходе первого фотоприемника 8 образуются сигнал, соответствующий огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4. Определение коэффициента модуляции огибающей биений между сигналами пары, прошедшей через оптический датчик 4, производят в измерителе коэффициента модуляции 10.
По полученному значению и заложенным в контроллере 11 определения параметра физического поля зависимостям знака разности фаз между огибающей биений сигналов пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1, и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4 (фиг.2), зависимостям коэффициента модуляции огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4 (фиг.3), и зависимости направления и величины частотного смещения полосы пропускания оптического датчика 4 от параметров физического поля однозначно определяют измеряемый параметр физического поля.
На фиг.2 изображена зависимость знака разности фаз между огибающей биений сигналов пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1, и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4. Зависимость построена для случая подачи на оптический датчик 4 сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1 пары сигналов одинаковой амплитуды со средней частотой, соответствующей центральной частоте его полосы пропускания при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, равной полуширине указанной полосы пропускания. В этом случае обеспечиваются оптимальные по чувствительности и крутизне измерительного преобразования параметры устройства.
При заданном (калибровочном) параметре физического поля средняя частота сгенерированной пары сигналов будет соответствовать расстройке 0, а компоненты пары будут расположены одна с расстройкой - 1, другая с расстройкой 1. Их амплитуды будут равны, а разность фаз огибающих биений между сгенерированной и прошедшей через оптический датчик 4 парами сигналов будет равна 0 (фиг.2). При частотном смещении полосы пропускания оптического датчика 4 в зависимости от изменений параметра физического поля положение компонент сгенерированной пары сигналов относительно полосы пропускания будет меняться, и будет меняться разность фаз огибающих биений между сгенерированной и прошедшей через оптический датчик 4 парами сигналов в соответствии с представленной зависимостью.
На фиг.3 изображена зависимость коэффициента модуляции огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, от обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4. Зависимость построена для случая подачи на оптический датчик 4 сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1 пары сигналов одинаковой амплитуды со средней частотой, соответствующей центральной частоте его полосы пропускания при заданном значении параметра физического поля, и разностной частотой, равной полуширине указанной полосы пропускания. В этом случае обеспечиваются оптимальные по чувствительности и крутизне измерительного преобразования параметры устройства.
В соответствии с фиг.3 средняя обобщенная расстройки полосы пропускания оптического датчика 4 равна 0 и соответствует его центральной частоте и средней частоте сгенерированной двухчастотным лазерным излучателе 1 пары сигналов. Расстройка между составляющими сгенерированной пары сигналов равна 2 и соответствует полуширине полосы пропускания оптического датчика 4. При других значения расстройки между составляющими сгенерированной пары сигналов меняются значения коэффициента модуляции огибающей биений, но не меняется характер зависимости.
При заданном (калибровочном) параметре физического поля средняя частота сгенерированной пары сигналов будет соответствовать расстройке 0, а компоненты пары будут расположены одна с расстройкой - 1, другая с расстройкой 1. Их амплитуды будут равны, а коэффициент модуляции огибающей биений прошедших через оптический датчик 4 пары сигналов будет равен 1 (фиг.3). При частотном смещении полосы пропускания оптического датчика 4 в зависимости от изменений параметра физического поля положение компонент сгенерированной пары сигналов относительно полосы пропускания будет меняться, и будет меняться коэффициент модуляции огибающих биений прошедшей через оптический датчик 4 пары сигналов в соответствии с представленной зависимостью.
При известной зависимости величины расстройки полосы пропускания оптического датчика от значения параметра приложенного физического поля (например, для волоконно-оптической решетки Брэгга - типичные значения расстройки в зависимости от температуры ~0.01 нм/К и от относительного удлинения световода ~103ΔL/L (нм) (С.А.Васильев, О.И.Медведков, И.Г.Королев, Е.М.Дианов, Фотоиндуцированные волоконные решетки показателя преломления и их применения, Фотон-Экспресс-Наука, 6, стр.163-183, 2004)) определяют значение параметра приложенного физического поля.
Таким образом, по полученной в измерителе коэффициента модуляции 10 величине коэффициента модуляции огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, а также по информации о знаке разности фаз между огибающей биений сигналов пары, сгенерированной двухчастотным лазерным излучателем 1, и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик 4, полученной в фазовом детекторе 9, определяют обобщенную расстройку полосы пропускания оптического датчика 4 и далее по зависимости обобщенной расстройки полосы пропускания оптического датчика 4 от параметра приложенного физического поля в контроллере 11 определяют параметр измеряемого физического поля.
Устройство может быть реализовано с использованием различных типов оптических датчиков 4, конкретный вид которых определяется в зависимости от решаемых задач и характера приложенного физического поля. Это могут быть волоконная решетка Брэгга, интерферометр Фабри-Перо, тонкопленочный фильтр.
Поскольку существенным для устройства является измерение знака разности фаз, выравнивание фазовых задержек при распространении пар сигналов по волоконно-оптическим кабелям 3,5,6 может быть достигнуто использованием в устройстве третьего волоконно-оптического кабеля 6 с длиной, равной сумме длин первого 3 и второго 5 волоконно-оптических кабелей.
Устройство для измерения параметров физических полей может быть реализовано на следующих элементах, рассчитанных на работу на длине волны 1300 нм:
- двухчастотный лазерный излучатель 1 - лазерный диод IDL10S-1300 НИИ «Полюс»; лазерный диод ДМПО131-22 ООО НПФ «Дилаз» и модулятор на основе интерферометра Маха-Цендера 500-х - 13 компании Laser2000;
- оптические разветвитель 2 - оптические разветвители ТЕЛЕКОМ-ТЕСТ 1×2 фирмы ООО «Производственно-торговая компания СОКОЛ»;
- волоконно-оптические кабели 3, 5, 6 - эталонные шнуры или кабели ТЕЛЕКОМ-ТЕСТ фирмы ООО «Производственно-торговая компания СОКОЛ»;
- оптический датчик 4 - волоконная решетка Брэгга, интерферометр Фабри-Перо, тонкопленочные фильтры ООО ИП «НЦВО-Фотоника»;
- фотоприемники 7, 8 - высокоскоростные волоконно-оптические InGaAs/InP микроволновые широкополосные PIN фотоприемники (приемные модули) НПФ «ДиЛаз», например, ДФДМШ-40-16;
- контроллер 11 - микропроцессорный контроллер на базе чипов фирм Atmel, Microchip и т.д.;
- фазовый детектор 9 - на дискретных элементах;
- измеритель коэффициента модуляции 10 - измеритель модуляции RF-АМ фирмы CleanRF Systems (Колорадо, США).
При реализации способа для построения датчика параметров физических полей все указанные блоки генерации, приема и обработки сигналов могут быть выполнены на едином кристалле или в интегральном исполнении.
По сравнению с существующими устройствами для измерения параметров физических полей с помощью оптических датчиков, включая датчики в интегральном и волоконно-оптическом исполнении, у которых существует зависимость смещения по частоте их спектральной характеристики в зависимости от параметров приложенных физических полей, предложенное устройство с двухчастотным зондированием оптического датчика и измерением параметра физического поля по разности фаз между огибающей биений опорной пары сигналов и огибающей биений измерительной пары сигналов не требует:
во-первых, применения сложных дорогостоящих оптических систем определения спектрального смещения или выделения отдельных спектральных компонент для их дальнейшего сравнения, что значительно снижает стоимость устройств;
во-вторых, применения для анализа оптических сигналов избирательных элементов, которые обладают собственной зависимостью от изменений измеряемых физических полей.
Испытания опытного устройства измерения параметров физических полей были проведены на оптических датчиках, выполненных на волоконных решетках Брэгга, изготовленных в НЦВО ИОФ РАН (Москва), откалиброваны на оптических анализаторах спектра ANDO там же, калибровка подтверждена на оптических анализаторах спектра ANDO в лаборатории Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (Самара), и показали, что использование способ двухчастотного зондирования оптического датчика с измерением параметра по разности фаз огибающих биений опорного и измерительного сигналов, позволило достичь погрешности измерения температуры 0,01°C в диапазоне ±60°C. При этом погрешность измерения определялась в основном погрешностью АЦП контроллера определения температуры.
Все это позволяет говорить о достижении решения поставленной технической задачи - удешевлении, упрощении и повышении точности устройств измерения параметров физических полей.

Claims (7)

1. Устройство для измерения параметров физических полей, содержащее последовательно соединенные источник двухчастотного лазерного излучения, оптический ответвитель, первый волоконно-оптический кабель, оптический датчик, второй волоконно-оптический кабель и первый фотоприемник, второй фотоприемник, соединенный через третий волоконно-оптический кабель со вторым выходом оптического ответвителя, а также контроллер определения параметра физического поля, отличающееся тем, что в него введены фазовый детектор и измеритель коэффициента модуляции, при этом выходы первого и второго фотоприемников подключены соответственно к первому и второму входам фазового детектора, выход фазового детектора к первому входу контроллера определения параметра физического поля, а выход первого фотоприемника также подключен к входу измерителя коэффициента модуляции, выход которого подключен ко второму входу контроллера определения параметра физического поля.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник двухчастотного лазерного излучения выполнен на основе двухчастотного лазерного излучателя.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник двухчастотного лазерного излучения выполнен на основе опорного одночастотного лазерного излучателя и электрооптического модулятора типа интерферометра Маха-Цендера, рабочая точка модуляционной характеристики которого задана таким образом, чтобы сдвиг фаз на выходе был равен π.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптический датчик выполнен на основе волоконной решетки Брэгга.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптический датчик выполнен на основе интерферометра Фабри-Перо.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптический датчик выполнен на основе тонкопленочного фильтра.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина третьего волоконно-оптического кабеля равна сумме длин первого и второго волоконно-оптических кабелей.
Figure 00000001
RU2010137130/28U 2010-09-06 2010-09-06 Устройство для измерения параметров физических полей RU102256U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137130/28U RU102256U1 (ru) 2010-09-06 2010-09-06 Устройство для измерения параметров физических полей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137130/28U RU102256U1 (ru) 2010-09-06 2010-09-06 Устройство для измерения параметров физических полей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU102256U1 true RU102256U1 (ru) 2011-02-20

Family

ID=46310305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137130/28U RU102256U1 (ru) 2010-09-06 2010-09-06 Устройство для измерения параметров физических полей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU102256U1 (ru)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491523C1 (ru) * 2011-12-19 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Волоконно-оптический термометр
RU2495380C2 (ru) * 2010-09-22 2013-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) Способ измерения параметров физических полей
RU2512616C2 (ru) * 2012-06-14 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ измерения параметров физических полей и устройство для его осуществления
RU167467U1 (ru) * 2016-07-27 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Устройство для определения центральной частоты симметричной оптической структуры
RU179264U1 (ru) * 2017-11-14 2018-05-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Волоконно-оптический термометр
RU2667344C1 (ru) * 2017-11-14 2018-09-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Волоконно-оптический термометр
RU2673507C1 (ru) * 2017-10-31 2018-11-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Каскад" (АО "НПО "Каскад") Волоконно-оптический термометр
RU2721739C1 (ru) * 2019-06-07 2020-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Волоконно-оптическая система измерения мгновенных частот множества СВЧ-сигналов
RU2799112C1 (ru) * 2023-03-28 2023-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Волоконно-оптическая система измерения мгновенных частот множества свч-сигналов

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495380C2 (ru) * 2010-09-22 2013-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) Способ измерения параметров физических полей
RU2491523C1 (ru) * 2011-12-19 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Волоконно-оптический термометр
RU2512616C2 (ru) * 2012-06-14 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ измерения параметров физических полей и устройство для его осуществления
RU167467U1 (ru) * 2016-07-27 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Устройство для определения центральной частоты симметричной оптической структуры
RU2673507C1 (ru) * 2017-10-31 2018-11-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Каскад" (АО "НПО "Каскад") Волоконно-оптический термометр
RU179264U1 (ru) * 2017-11-14 2018-05-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Волоконно-оптический термометр
RU2667344C1 (ru) * 2017-11-14 2018-09-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Волоконно-оптический термометр
RU2721739C1 (ru) * 2019-06-07 2020-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Волоконно-оптическая система измерения мгновенных частот множества СВЧ-сигналов
RU2799112C1 (ru) * 2023-03-28 2023-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Волоконно-оптическая система измерения мгновенных частот множества свч-сигналов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU102256U1 (ru) Устройство для измерения параметров физических полей
US9170130B2 (en) Fiber-optic sensor device having a second fiber bragg grating unit to reflect light passing through a fiber optic sensor
Huang et al. Demodulation of fiber Bragg grating sensor using cross-correlation algorithm
JP2002305340A (ja) 掃引レーザ用波長校正装置及び方法
WO1998053277A1 (en) Distributed sensing system
CN109186643B (zh) 一种基于反射功能谐振滤波器的精确传感***及传感方法
WO2016183321A1 (en) Fiber optic sensor and methods for highly-sensitive detection of strain in large frequency range
JP5168700B2 (ja) 波長検波型光ファイバセンサシステム
RU2512616C2 (ru) Способ измерения параметров физических полей и устройство для его осуществления
CN111811554A (zh) 基于光腔衰荡大范围高精度光纤光栅传感方法及装置
RU2608394C1 (ru) Устройство для измерения параметров физических полей
RU92180U1 (ru) Устройство для измерения параметров физических полей
CN101900575A (zh) 一种基于有源谐振腔和与之级联的无源谐振腔的光传感器
CN104729750A (zh) 一种基于布里渊散射分布式光纤温度传感器
CN103644991B (zh) 基于dfb激光器解调的双光纤光栅的应力测量方法
RU161644U1 (ru) Устройство для измерения параметров физических полей
RU2495380C2 (ru) Способ измерения параметров физических полей
Misbakhov Combined raman DTS and address FBG sensor system for distributed and point temperature and strain compensation measurements
CN108204827A (zh) 一种相移光纤光栅解调***
US20150362386A1 (en) Fiber optic sensor system and method
TWI240794B (en) Wavelength meter
RU2721739C1 (ru) Волоконно-оптическая система измерения мгновенных частот множества СВЧ-сигналов
RU2491511C2 (ru) Способ измерения параметров физических полей
RU122174U1 (ru) Устройство для измерения параметров физических полей
RU2623710C1 (ru) Способ определения центральной частоты симметричной оптической структуры (варианты) и устройство для его реализации

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110907

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20121227

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130907