SU1315797A1 - Волоконно-оптический датчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь- Ьовано в оптической интерферометрии дл  регистрации малых акустических сигналов, деформаций и температуры. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности датчика за счет устранени  вли ни  паразитного двулучепреломленн  оптических волокон. Излучение от источника 1 света, например лазера, проходит через линейный пол ризатор 2 и разбиваетс  светоделителем 3 на два пучка одинаковой интенсивности . Пучки распростран ютс  в световодах 4 и 5, проход т в конце каждого из световодов через  чейки Фараде  11 и 12 соответственно. После отражени  от отражателей 6 и 7 пучки вторично проход т через  чейки 11 и 12 и после сложени  их на светоделителе 3 части излучени  попадают на приемники 13 и 14 излучени . При этом на входы приемников 13 и 14 поступает излучение, в котором паразитное изменение пол ризации  вл етс  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

Description

11

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

Цель изобретени  - повьшение чувствительности за счет устранени  вли ни  паразитного двулучепреломле- ни  оптических волокон.

На чертеже изображена схема волоконно-оптического датчика.

Датчик содержит источник 1 света, расположенные по ходу излучени  ло- л ризатор 2, интерферометр Майкельсо на, состо щий из светоделител  3, двух волоконных световодов 4 и 5, образующих два плеча интерферометра, двух отражателей 6 и 7, установленных в каждом из плеч интерферометра, фазовый модул тор 8, размещенный в одном из плеч интерферометра, звуковой генератор 9, выход которого электрически св зан с входом модул тора 8, блок 10 обработки и регистрации, два входа которого оптически св заны с выходными торцами световодов 4и 5, а третий электрически св зан с выходом генератора 9, две  чейки Фараде  11 и 12, кажда  из которых установлена в одном из плеч интерферометра перед отражател ми 6 и 7. Ячейки Фараде  11 и I2 выполнены в одном из возможных вариантов в виде катушки (не показана) электромагнита посто нного тока с намотанными на нее витками световода 4 и 5 таким образом, что они расположены перпендикул рно виткам катушки, а световод выполнен из парамагнитных или ферромагнитных материалов.

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

Устройство работает следующим образом .

Излучение от источника 1 света, например лазера, проходит через линейный пол ризатор 2. Линейно пол ризованное излучение с помоп(ью волоконного светоделител  3 разбиваетс  на два пучка одинаковой интенсивности , которые распростран ютс  в световодах 4 и 5. Световод 4 помещаетс  в исследуемую среду и на него оказывает воздействие измер ема  величина например акустическое поле или температура . На световод 5 исследуема 

72

среда вли ни  не оказывает, но его оптическа  длина измен етс  по синусоидальному закону под действием модул тора 8. В конце световодов 4 и 5

пучки проход т через  чейки Фараде  11 и 12, отражаютс  от зеркальных отражателей 6 и 7 и вторично проход т через  чейки 11 и 12 в обратном направлении. После сложени  пучков

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

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

измер емой величине, преобразуетс  в цифровой код и визуально отображаетс  элементами индикации. Под вли нием внеоших условий за счет паразитной анизотропии в материале световодов 4 и 5 возникает паразитное изменение как эллиптичности, так и азимута пол ризации. В результате прохождени  пучков в каждом из световодов через  чейку Фараде  в пр мом и после отражени  от изотропного зеркала в обратном направлении паразитное изменение пол ризации компенсируетс , а результатирующа  пол ризаци  излучени  на выходе световодов

испытывает липь вращение плоскости пол ризации на IT/2.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Волоконно-оптический датчик,

   содержащий источник света, интерферометр Майкельсона, состо п51Й из светоделител  , двух волоконньсх световодов , образующих два плеча интерферометра , двух отражателей, установленных в каждом из плеч интерферометра, и фазового модул тора, размещенного в одном из плеч интерферометра, звуковой генератор, выход которого электрически св зан с входом модул тора, и блок обработки и регистрации, два входа которого оптически св заны с выходными торцами световодов, а третий электрически св зан с выходом генератора , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  чувствительности , он снабжен пол ризатором, установленным между источником света и интерферометром, и двум   чейками

   3 13157974

   Фараде , кажда  из которых установ-электромагнита посто нного тока с налена в одном из плеч интерферометрамотанными на нее витками световода

   перед отражателем.таким образом, что они расположены
2. 2. Датчик по п. 1,отличаю-перпендикул рно виткам катушки, а

   щ и и с   тем, что кажда   чейка световод выполнен из парамагнитных

   Фараде  выполнена.в виде катушкиили ферромагнитных материалов.