RU89251U1 - FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR - Google Patents

FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR Download PDF

Info

Publication number
RU89251U1
RU89251U1 RU2009129605/22U RU2009129605U RU89251U1 RU 89251 U1 RU89251 U1 RU 89251U1 RU 2009129605/22 U RU2009129605/22 U RU 2009129605/22U RU 2009129605 U RU2009129605 U RU 2009129605U RU 89251 U1 RU89251 U1 RU 89251U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
output
input
optical fibers
radiation source
Prior art date
Application number
RU2009129605/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Андреевич Гончаренко
Георгий Владимирович Синицын
Алексей Иванович Конойко
Original Assignee
Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси"
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 Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" filed Critical Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority to RU2009129605/22U priority Critical patent/RU89251U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU89251U1 publication Critical patent/RU89251U1/en

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

Abstract

Волоконно-оптический векторный датчик изгиба, включающий оптически связанные широкополосный источник излучения, входные оптические волокна, выходные оптические волокна, соответствующие выходным каналам широкополосного источника излучения, блок фотоприемников, электрически связанный с измеряющим устройством, отличающийся тем, что содержит микроструктурированное волокно, вход и выход которого связаны соответственно через входные оптические волокна с соответствующими выходами широкополосного источника излучения, а через выходные оптические волокна - с соответствующими входами управляемого спектрального фильтра, каждый вход которого является входом соответствующего Y-образного разветвителя, первый выход которого оптически связан с соответствующей волоконно-оптической брэгговской решеткой, максимальный коэффициент отражения которой соответствует краю спектрального диапазона широкополосного источника излучения, а второй выход, являющийся соответствующим выходом управляемого спектрального фильтра, с соответствующим фотоприемником блока фотоприемников, причем волоконно-оптические брэгговские решетки электрически связаны с блоком управляющего напряжения.Fiber-optic vector bending sensor, including optically coupled broadband radiation source, input optical fibers, output optical fibers corresponding to output channels of a broadband radiation source, a photodetector unit, electrically coupled to a measuring device, characterized in that it contains a microstructured fiber, the input and output of which connected respectively through the input optical fibers with the corresponding outputs of the broadband radiation source, and through the output optical fibers - with corresponding inputs of a controlled spectral filter, each input of which is an input of a corresponding Y-shaped splitter, the first output of which is optically connected to the corresponding fiber-optic Bragg grating, the maximum reflection coefficient of which corresponds to the edge of the spectral range of a broadband radiation source, and the second output, which is the corresponding output of the controlled spectral filter, with the corresponding photodetector of the photodetector block, at than fiber optic Bragg gratings are electrically connected to the control voltage unit.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использовано в научном, технологическом и медицинском приборостроении в качестве точного измерителя величины и направления изгиба различных деталей.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used in scientific, technological and medical instrumentation as an accurate measure of the magnitude and direction of bending of various parts.

Известен датчик изгиба [1], состоящий из волокна с несколькими сердцевинами, достаточно разделенными в поперечном сечении, чувствительной секции, устройства связи для передачи излучения в первую и во вторую сердцевину, устройства отражения, причем указанные устройство отражения и устройство связи расположены так, чтобы задать первый оптический путь, соответствующий излучению, распространяющемуся в первой сердцевине, и второй оптический путь, соответствующий излучению, распространяющемуся во второй сердцевине, устройства анализа для анализа излучения, выходящего из волокна, устройства обработки и спектрального разделения интерферограмм, сформированных излучением, распространяющимся в первом и втором оптическом пути, и определения изгиба волокна из фазовых вариаций указанных интерферограмм.A known bending sensor [1], consisting of a fiber with several cores sufficiently separated in cross section, a sensitive section, a communication device for transmitting radiation to the first and second core, a reflection device, wherein said reflection device and communication device are arranged so as to set the first optical path corresponding to the radiation propagating in the first core, and the second optical path corresponding to the radiation propagating in the second core, an analysis device for a Aleesa radiation emerging from the fiber treatment device and spectral separation interferograms generated radiation propagating in the first and second optical path, and determining the bending of the fiber phase variations of said interference patterns.

Устройство обладает недостаточной точностью, поскольку измеряемая величина определяется из интерферограмм, так как на них могут оказывать влияние и другие физические факторы.The device has insufficient accuracy, since the measured value is determined from interferograms, since other physical factors can also influence them.

Наиболее близким по технической сущности является волоконно-оптический датчик изгиба [2], включающий оптическое волокно, имеющее рабочую секцию, указанное волокно включает множество одномодовых сердцевин, указанные сердцевины расположены близко друг к другу, чтобы иметь перекрестную связь между собой, указанная перекрестная связь изменяется при изгибах указанной среды, широкополосный источник для последовательного облучения указанных сердцевин, устройство для измерения спектральных интенсивностей, включая величину световых сигналов на различных частотах всех сердцевин в момент, когда сердцевина освещена, и устройства, чувствительного к указанным спектральным интенсивностям для определения положения указанных изогнутых секций.The closest in technical essence is a fiber-optic bending sensor [2], including an optical fiber having a working section, the specified fiber includes many single-mode cores, these cores are located close to each other to cross-connect with each other, the specified cross-coupling changes when bends of the specified medium, a broadband source for sequential irradiation of these cores, a device for measuring spectral intensities, including the magnitude of the light signal at different frequencies of cores when the core is covered, and apparatus responsive to said spectral intensities to determine the position of said curved sections.

Устройство обладает недостаточным быстродействием, поскольку облучение сердцевин волокна происходит последовательно, и последовательно определяется каждая проекция изгиба.The device has insufficient speed, since the irradiation of the fiber cores occurs sequentially, and each projection of the bend is sequentially determined.

Технической задачей полезной модели является увеличение быстродействия измерений изгиба различных деталей за счет одновременного измерения спектральных интенсивностей в одномодовых светопроводящих трактах.The technical task of the utility model is to increase the speed of measurements of the bending of various parts due to the simultaneous measurement of spectral intensities in single-mode light-conducting paths.

Поставленная техническая задача решается тем, что волоконно-оптический векторный датчик изгиба, включающий оптически связанные широкополосный источник излучения, входные оптические волокна, выходные оптические волокна, соответствующие выходным каналам широкополосного источника излучения, блок фотоприемников электрически связанный с измеряющим устройством, содержит микроструктурированное волокно, вход и выход которого связаны, соответственно, через входные оптические волокна с соответствующими выходами широкополосного источника излучения, а через выходные оптические волокна с соответствующими входами управляемого спектрального фильтра, каждый вход которого является входом соответствующего Y-образного разветвителя, первый выход которого оптически связан с соответствующей волоконно-оптической брэгговской решеткой, максимальный коэффициент отражения которой соответствует краю спектрального диапазона широкополосного источника излучения, а второй выход, являющийся соответствующим выходом управляемого спектрального фильтра, с соответствующим фотоприемником блока фотоприемников, причем волоконно-оптические брэгговские решетки электрически связанны с блоком управляющего напряжения.The stated technical problem is solved in that the fiber-optic vector bending sensor, including optically coupled broadband radiation source, input optical fibers, output optical fibers corresponding to the output channels of the broadband radiation source, the photodetector unit electrically connected to the measuring device, contains a microstructured fiber, an input and the output of which is connected, respectively, through the input optical fibers with the corresponding outputs of the broadband source radiation, and through the output optical fibers with the corresponding inputs of the controlled spectral filter, each input of which is the input of the corresponding Y-shaped splitter, the first output of which is optically coupled to the corresponding fiber-optic Bragg grating, the maximum reflection coefficient of which corresponds to the edge of the spectral range of the broadband radiation source, and the second output, which is the corresponding output of the controlled spectral filter, with the corresponding photodetector ohm block of photodetectors, and fiber-optic Bragg gratings are electrically connected to the control voltage block.

Совокупность указанных признаков позволяет увеличить быстродействие измерений изгиба различных деталей за счет одновременного измерения спектральных интенсивностей в одномодовых светопроводящих трактах с использованием элементной базы волоконной оптики.The combination of these features allows to increase the speed of measurements of the bending of various parts due to the simultaneous measurement of spectral intensities in single-mode light-conducting paths using the element base of fiber optics.

Сущность полезной модели поясняется на фигуре, гдеThe essence of the utility model is illustrated in the figure, where

1 - широкополосный источник излучения;1 - broadband radiation source;

2 - первое подводящее оптическое волокно;2 - the first supply optical fiber;

3 - второе подводящее оптическое волокно;3 - the second supply optical fiber;

4 - третье подводящее оптическое волокно;4 - the third input optical fiber;

5 - четвертое подводящее оптическое волокно;5 - the fourth input optical fiber;

6 - микроструктурированное волокно;6 - microstructured fiber;

7 - первое выводящее оптическое волокно;7 - the first output optical fiber;

8 - второе выводящее оптическое волокно;8 - the second output optical fiber;

9 - третье выводящее оптическое волокно;9 - the third output optical fiber;

10 - четвертое выводящее оптическое волокно;10 - the fourth output optical fiber;

11 - управляемый спектральный фильтр;11 - controlled spectral filter;

12 - первый Y-образный разветвитель;12 - the first Y-shaped splitter;

13 - второй Y-образный разветвитель;13 - second Y-shaped splitter;

14 - третий Y-образный разветвитель;14 - the third Y-shaped splitter;

15 - четвертый Y-образный разветвитель;15 - the fourth Y-shaped splitter;

16 - первая волоконно-оптическая брэгговская решетка;16 - the first fiber optic Bragg grating;

17 - вторая волоконно-оптическая брэгговская решетка;17 - the second fiber optic Bragg grating;

18 - третья волоконно-оптическая брэгговская решетка;18 - third fiber optic Bragg grating;

19 - четвертая волоконно-оптическая брэгговская решетка;19 - fourth fiber optic Bragg grating;

20 - блок управляющего напряжения;20 - block control voltage;

21 - блок фотоприемников;21 - block photodetectors;

22 - первый фотоприемник;22 - the first photodetector;

23 - второй фотоприемник;23 - the second photodetector;

24 - третий фотоприемник;24 - the third photodetector;

25 - четвертый фотоприемник;25 - the fourth photodetector;

26 - измеряющее устройство.26 is a measuring device.

Широкополосный источник излучения 1, первый, второй, третий, четвертый выходы которого оптически связаны через первое 2, второе 3, третье 4 и четвертое 5 подводящие оптические волокна с входами первой, второй, третьей и четвертой сердцевиной микроструктурированного волокна 6, выходы которых оптически связаны через первое 7, второе 8, третье 9 и четвертое 10 выводящие оптические волокна с соответствующими входами управляемого спектрального фильтра 11, которые являются входами соответственно первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 Y-образных разветвителей, первые выходы которых оптически связаны соответственно с первой 16, второй 17, третьей 18 и четвертой 19 волоконно-оптическими брэгговскими решетками, электрически связанными с блоком управляющего напряжения 20, а вторые выходы являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами управляемого спектрального фильтра 11, которые оптически связаны соответственно с первым 22, вторым 23, третьим 24 и четвертым фотоприемниками блока фотоприемников 21, выходы которых электрически связаны с измеряющим устройством 26.A broadband radiation source 1, the first, second, third, fourth outputs of which are optically coupled through the first 2, second 3, third 4 and fourth 5 lead optical fibers with the inputs of the first, second, third and fourth core of the microstructured fiber 6, the outputs of which are optically coupled through the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 output optical fibers with the corresponding inputs of the controlled spectral filter 11, which are inputs of the first 12, second 13, third 14 and fourth 15 of the Y-shaped, respectively splitters, the first outputs of which are optically connected respectively to the first 16, second 17, third 18 and fourth 19 fiber optic Bragg gratings, electrically connected to the control voltage unit 20, and the second outputs are respectively the first, second, third and fourth outputs of the controlled spectral filter 11, which are optically coupled respectively to the first 22, second 23, third 24 and fourth photodetectors of the photodetector block 21, the outputs of which are electrically connected to the measuring device 26.

Широкополосный источник излучения 1 выполнен в виде матрицы 2×2 светодиода.Broadband radiation source 1 is made in the form of a matrix 2 × 2 LEDs.

Первое 2, второе 3, третье 4 и четвертое 5 подводящее волокна выполнены в виде стандартных одномодовых волокон с оболочкой из плавленого кварца и сердцевиной из плавленого кварца, легированного германием, причем радиус сердцевины волокон равен 3,2 мкм, а концентрация легирующих примесей такова, что обеспечивает одномодовый режим работы волокон с выбранным радиусом сердцевины для излучения спектрального диапазона соответствующего условиям возбуждения мод в сердцевинах микроструктурированного волокна 6.The first 2, second 3, third 4 and fourth 5 feed fibers are made in the form of standard single-mode fibers with a shell of fused silica and a core of fused silica doped with germanium, the radius of the fiber core being 3.2 μm and the concentration of dopants such that provides single-mode fiber operation with a selected core radius for spectral range radiation corresponding to mode excitation conditions in the cores of the microstructured fiber 6.

Микроструктурированное волокно выполнено в виде оптической структуры с четырьмя сердцевинами из диэлектрического материала (в частности, плавленого кварца SiO2), прозрачного для выбранной длины волны излучения, с периодическим набором воздушных отверстий по длине волокна. Дефекты в структуре (отсутствие одного или нескольких отверстий) образуют сердцевины волокна, в которых локализуется оптическое излучение, оставшаяся часть периодической структуры образует оболочку. Расстояние между сердцевинами выбрано одинаковым и равными 4÷8 периодов структуры Λ. Соотношение между диаметром отверстий d к расстоянию между отверстиями Λ выбрано из условия существования одномодового режима в широком спектральном диапазоне: для плавленого кварца d/Λ≤0,15. Расстояние между отверстиями (период структуры) Λ=3,2 мкм.The microstructured fiber is made in the form of an optical structure with four cores of a dielectric material (in particular, fused silica SiO 2 ) transparent for a selected radiation wavelength, with a periodic set of air holes along the length of the fiber. Defects in the structure (the absence of one or more holes) form the core of the fiber, in which optical radiation is localized, the remainder of the periodic structure forms a shell. The distance between the cores is chosen equal and equal to 4 ÷ 8 periods of the structure Λ. The ratio between the hole diameter d to the distance between the holes Λ is selected from the condition for the existence of a single-mode regime in a wide spectral range: for fused silica, d / Λ≤0.15. The distance between the holes (period of the structure) Λ = 3.2 μm.

Первое 7, второе 8, третье 9 и четвертое 10 выводящее волокна выполнены в виде стандартных одномодовых волокон с оболочкой из плавленого кварца и сердцевиной из плавленого кварца, легированного германием, причем радиус сердцевины волокон равен 3,2 мкм, а концентрация легирующих примесей такова, что обеспечивает одномодовый режим работы волокон с выбранным радиусом сердцевины для излучения спектрального диапазона соответствующего условиям возбуждения мод в сердцевинах микроструктурированного волокна 6.The first 7, second 8, third 9 and fourth 10 output fibers are made in the form of standard single-mode fibers with a shell of fused silica and a core of fused silica doped with germanium, the radius of the fiber core being 3.2 μm and the concentration of dopants such that provides single-mode fiber operation with a selected core radius for spectral range radiation corresponding to mode excitation conditions in the cores of the microstructured fiber 6.

Первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 Y-образные разветвители выполнены в виде двух отрезков оптического волокна, имеющих оптический контакт как в[3].The first 12, second 13, third 14 and fourth 15 Y-shaped splitters are made in the form of two segments of optical fiber having optical contact as in [3].

Первая 16, вторая 17, третья 18 и четвертая 19 волоконно-оптические брэгговские решетки выполнены в виде отрезков электрооптического волокна с брэгговской решеткой в сердцевине и наружными управляющими электродами.The first 16, second 17, third 18 and fourth 19 fiber optic Bragg gratings are made in the form of segments of an electro-optical fiber with a Bragg grating in the core and external control electrodes.

Блок управляющего напряжения 20 выполнен из тактового генератора МСК155АГ3, счетчика МСК155ИЕ5 и преобразователя код-напряжение МСКР572ПА2, собранных по стандартной схеме цифрового генератора пилообразного напряжения на микросхемах.The control voltage block 20 is made of an MSK155AG3 clock generator, an MSK155IE5 counter, and a code-voltage converter MSKR572PA2 assembled according to the standard circuit of a digital sawtooth voltage generator on microcircuits.

Первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый 25 фотоприемники выполнены на базе фотодиодов ФД21КП.The first 22, second 23, third 24 and fourth 25 photodetectors are made on the basis of FD21KP photodiodes.

Измеряющее устройство 26 выполнено на основе частотомера 43-54, работающего в режиме измерения длительностей импульсных сигналов, усилителя 1416УД1, тригеров КР1531ТМ2, коммутатора КР1010КТ1, схемы запуска частотомера, сброса тригеров и управления коммутатором, собранной на ИС К155 АГ.The measuring device 26 is made on the basis of a frequency meter 43-54 operating in the mode of measuring pulse durations, an amplifier 1416UD1, triggers КР1531ТМ2, switch КР1010КТ1, a circuit for starting a frequency counter, resetting triggers and controlling a switch assembled on an IS K155 AG.

Волоконно-оптический векторный датчик изгиба работает следующим образом.Fiber optic vector bending sensor operates as follows.

В исходном состоянии свет от широкополосного источника излучения 1 одновременно поступает через первое 2, второе 3, третье 4 и четвертое 5 подводящие оптические волокна на соответствующие входы сердцевин микроструктурированного волокна 6. В волокне с несколькими одинаковыми сердцевинами с симметричной структурой излучение распространяется равномерно по всем сердцевинам. С выходов сердцевин микроструктурированного волокна 6 свет одновременно поступает через первое 7, второе 8, третье 9 и четвертое 10 выводящие оптические волокна на соответствующие входы управляемого спектрального фильтра 11, которые являются одновременно входами соответственно первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 Y-образных разветвителей. С первых выходов первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 Y-образных разветвителей свет поступает, соответственно, на первую 16, вторую 17, третью 18 и четвертую 19 волоконно-оптические брэгговские решетки. Вследствие того, что их максимальный коэффициент отражения соответствует краю спектрального диапазона широкополосного источника излучения, свет проходит первую 16, вторую 17, третью 18 и четвертую 19 волоконно-оптические брэгговские решетки не отражаясь, и излучение на первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый фотоприемники блока фотоприемников 21 не поступает.In the initial state, light from a broadband radiation source 1 simultaneously enters through the first 2, second 3, third 4, and fourth 5 supplying optical fibers to the corresponding inputs of the cores of the microstructured fiber 6. In a fiber with several identical cores with a symmetrical structure, the radiation propagates uniformly across all the cores. From the outputs of the cores of the microstructured fiber 6, light simultaneously enters through the first 7, second 8, third 9, and fourth 10 output optical fibers to the corresponding inputs of the controlled spectral filter 11, which are simultaneously inputs of the first 12, second 13, third 14, and fourth 15 Y-, respectively shaped splitters. From the first outputs of the first 12, second 13, third 14 and fourth 15 of the Y-shaped splitters, the light enters, respectively, the first 16, second 17, third 18 and fourth 19 fiber optic Bragg gratings. Due to the fact that their maximum reflection coefficient corresponds to the edge of the spectral range of a broadband radiation source, the light passes through the first 16, second 17, third 18, and fourth 19 fiber optic Bragg gratings without reflection, and the radiation on the first 22, second 23, third 24, and fourth photodetectors of the photodetector unit 21 is not received.

В режиме измерения, при подаче на управляющие электроды первой 16, второй 17, третьей 18 и четвертой 19 волоконно-оптических брэгговских решеток управляющего напряжения происходит изменение показателя преломления в электрооптическом материале, что приводит к изменению длины световой волны λ, при которой отражение от первой 16, второй 17, третьей 18 и четвертой 19 волоконно-оптических брэгговских решеток максимально. Свет от широкополосного источника излучения 1 одновременно поступает через первое 2, второе 3, третье 4 и четвертое 5 подводящие оптические волокна на соответствующие входы сердцевин микроструктурированного волокна 6. Изгиб микроструктурированного волокна 6 приводит к перераспределению оптической мощности световых мод между сердцевинами [4]. Мощность одной из мод концентрируется в сердцевине, внутренней относительно изгиба, а амплитуда во внешней сердцевине уменьшается. Разность между амплитудами мод во внутренней и внешней сердцевинах относительно изгиба возрастает с уменьшением радиуса изгиба.In the measurement mode, when the first 16, second 17, third 18 and fourth 19 fiber optic Bragg gratings of the control voltage are applied to the control electrodes, the refractive index in the electro-optical material changes, which leads to a change in the light wavelength λ at which reflection from the first 16 , second 17, third 18 and fourth 19 fiber optic Bragg gratings as much as possible. Light from a broadband radiation source 1 simultaneously enters through the first 2, second 3, third 4, and fourth 5 supplying optical fibers to the respective inputs of the cores of the microstructured fiber 6. Bending of the microstructured fiber 6 leads to a redistribution of the optical power of the light modes between the cores [4]. The power of one of the modes is concentrated in the core, internal relative to the bend, and the amplitude in the external core decreases. The difference between the mode amplitudes in the inner and outer cores relative to the bend increases with decreasing bending radius.

Таким образом, сравнивая измеренную мощность в сердцевинах микроструктурированного волокна, можно определить величину радиуса изгиба волокна. Изменение направления изгиба приводит к противоположному распределению полей мод. Направление изгиба определяется по соотношению амплитуд излучения отдельных диапазонов длин волн в сердцевинах микроструктурированного волокна. С выходов сердцевин микроструктурированного волокна 6 свет одновременно поступает через первое 7, второе 8, третье 9 и четвертое 10 выводящие оптические волокна на соответствующие входы управляемого спектрального фильтра 11, которые являются одновременно входами соответственно первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 Y-образных разветвителей. С первых выходов первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 Y-образных разветвителей свет поступает, соответственно, на первую 16, вторую 17, третью 18 и четвертую 19 волоконно-оптические брэгговские решетки, которые одновременно отражают излучение с одной и той же длиной волны в обратном направлении. Отраженное излучение, пройдя одновременно соответственно первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 Y-образные разветвители, поступает соответственно на первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый 25 фотоприемники блока фотоприемников 21, где и регистрируются. Электрические сигналы пропорциональные амплитудам световых мод с выхода первого 22, второго 23, третьего 24 и четвертого 25 фотоприемника блока фотоприемников 21 поступает одновременно в измеряющее устройство 26 для определения необходимых параметров.Thus, by comparing the measured power in the cores of the microstructured fiber, it is possible to determine the value of the bending radius of the fiber. A change in the direction of bending leads to an opposite distribution of mode fields. The direction of bending is determined by the ratio of the amplitudes of the radiation of individual wavelength ranges in the cores of the microstructured fiber. From the outputs of the cores of the microstructured fiber 6, light simultaneously enters through the first 7, second 8, third 9, and fourth 10 output optical fibers to the corresponding inputs of the controlled spectral filter 11, which are simultaneously inputs of the first 12, second 13, third 14, and fourth 15 Y-, respectively shaped splitters. From the first outputs of the first 12, second 13, third 14 and fourth 15 Y-shaped couplers, light enters, respectively, the first 16, second 17, third 18 and fourth 19 fiber optic Bragg gratings that simultaneously reflect radiation from the same wavelength in the opposite direction. The reflected radiation, having passed simultaneously the first 12, second 13, third 14 and fourth 15 Y-shaped couplers, respectively, enters the first 22, second 23, third 24 and fourth 25 photodetectors of the photodetector block 21, where they are registered. The electrical signals are proportional to the amplitudes of the light modes from the output of the first 22, second 23, third 24 and fourth 25 photodetectors of the photodetector block 21 is supplied simultaneously to the measuring device 26 to determine the necessary parameters.

ЛитератураLiterature

1. Патент США №63891871. US patent No. 6389187

2. Патент США №68886232. US Patent No. 6888623

3. Булушев А.Г. и др. Волоконная оптика // Труды ИОФАН, - М.: Наука, Т.23. 1990, с.159.3. Bulushev A.G. and other Fiber optics // Transactions of IOFAN, - M .: Nauka, T.23. 1990, p. 159.

4. И.А.Гончаренко. Излучение и потери на изгибе в микроструктурированных волокнах с несколькими сердцевинами. Вестник Фонда фундаментальных исследований. 2006, №3. С.91-98.4. I.A. Goncharenko. Radiation and bending loss in microstructured fibers with several cores. Bulletin of the Foundation for Basic Research. 2006, No. 3. S.91-98.

Claims (1)

Волоконно-оптический векторный датчик изгиба, включающий оптически связанные широкополосный источник излучения, входные оптические волокна, выходные оптические волокна, соответствующие выходным каналам широкополосного источника излучения, блок фотоприемников, электрически связанный с измеряющим устройством, отличающийся тем, что содержит микроструктурированное волокно, вход и выход которого связаны соответственно через входные оптические волокна с соответствующими выходами широкополосного источника излучения, а через выходные оптические волокна - с соответствующими входами управляемого спектрального фильтра, каждый вход которого является входом соответствующего Y-образного разветвителя, первый выход которого оптически связан с соответствующей волоконно-оптической брэгговской решеткой, максимальный коэффициент отражения которой соответствует краю спектрального диапазона широкополосного источника излучения, а второй выход, являющийся соответствующим выходом управляемого спектрального фильтра, с соответствующим фотоприемником блока фотоприемников, причем волоконно-оптические брэгговские решетки электрически связаны с блоком управляющего напряжения.
Figure 00000001
Fiber-optic vector bending sensor, including optically coupled broadband radiation source, input optical fibers, output optical fibers corresponding to output channels of a broadband radiation source, a photodetector unit, electrically coupled to a measuring device, characterized in that it contains a microstructured fiber, the input and output of which connected respectively through the input optical fibers with the corresponding outputs of the broadband radiation source, and through the output optical fibers - with corresponding inputs of a controlled spectral filter, each input of which is an input of a corresponding Y-shaped splitter, the first output of which is optically connected to the corresponding fiber-optic Bragg grating, the maximum reflection coefficient of which corresponds to the edge of the spectral range of a broadband radiation source, and the second output, which is the corresponding output of the controlled spectral filter, with the corresponding photodetector of the photodetector block, at than fiber optic Bragg gratings are electrically connected to the control voltage unit.
Figure 00000001
RU2009129605/22U 2009-07-31 2009-07-31 FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR RU89251U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009129605/22U RU89251U1 (en) 2009-07-31 2009-07-31 FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009129605/22U RU89251U1 (en) 2009-07-31 2009-07-31 FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU89251U1 true RU89251U1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41477305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009129605/22U RU89251U1 (en) 2009-07-31 2009-07-31 FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU89251U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643686C2 (en) * 2015-08-17 2018-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Fibre-optic tensometric sensor
CN113188468A (en) * 2021-04-15 2021-07-30 广东工业大学 Vector bending sensing system and method based on double-core few-mode fiber tilt grating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643686C2 (en) * 2015-08-17 2018-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Fibre-optic tensometric sensor
CN113188468A (en) * 2021-04-15 2021-07-30 广东工业大学 Vector bending sensing system and method based on double-core few-mode fiber tilt grating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101825480B (en) Broadband light source and cascaded optical waveguide filter-based optical sensor
CN103674117B (en) Measure entirely method and device with weak optical fiber Bragg grating temperature and strain based on Raman scattering simultaneously
WO2011091735A1 (en) Optical sensor based on broadband light source and cascaded optical waveguide filter
Zhou et al. Asymmetrical twin-core fiber based Michelson interferometer for refractive index sensing
KR101465788B1 (en) optical sening system having dual core
CN101832792A (en) Optical waveguide sensor and preparation methods thereof
CN101290248B (en) Single-mode infra-red wavemeter based on Mach-Zehnder Interferometer filtering principle
JP5540398B2 (en) Optical waveguide biosensor and biosensor system including the same
RU89251U1 (en) FIBER OPTICAL VECTOR BEND SENSOR
CN106918366A (en) The system that a kind of block form multi-wavelength many reference amounts are measured simultaneously
CN206709787U (en) A kind of double chirp gratings strain demodulating system based on piezoelectric ceramics
KR20140032682A (en) Fabry-perot interferometric fiber optic sensor system using ferrule and method of manufacturing the sensor
KR100772557B1 (en) Apparatus for measurement based on micro-optic mach-zehnder interferometer
Jafari et al. Fibre position effects on the operation of opto-pair fibre displacement sensors
Zhao et al. Investigation on single-mode-multimode-single-mode fiber structure
CN206648950U (en) Device based on SNS dislocation optical fiber combination FRM measurement strength of fluids
RU85236U1 (en) OPTICAL SUBSTANCE CONCENTRATION SENSOR
JP3063138B2 (en) Waveguide type wavelength measuring device
JP2003270041A (en) Apparatus for high-speed detection of wavelength
A Goncharenko et al. Liquid concentration sensor based on slot waveguide microresonators
RU2520963C2 (en) Optic fibre measuring system (versions)
CN109253950A (en) A kind of fibre optical sensor measuring surface tension of liquid
JP2003156396A (en) On-insulating layer crystalline silicon optical waveguide michelson interferometer type temperature sensor
RU212772U1 (en) Device for measuring the length of an optical fiber by the phase method
CN114964327B (en) Real-time bending sensing device based on time lens

Legal Events

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

Effective date: 20100801