DE4232912C2 - Vorrichtung zur optischen Messung von Geschwindigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zur optischen Messung von GeschwindigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Messung
von Geschwindigkeiten mit einer Einrichtung zur Erzeugung
eines Musters von Interferenzstreifen an einem Meßort mittels
zweier sich kreuzender, interferierender Lichtbündel und
frequenzverschiebenden Mitteln zur Erzeugung einer relativen
Frequenzverschiebung der beiden Lichtbündel, und mit einer
Einrichtung zur Beobachtung der Frequenz des Streulichts, das
von Streulichtquellen ausgesandt wird, die sich durch das
Muster von Interferenzstreifen hindurchbewegen, wobei diese
Frequenz ein Maß für die zur Richtung der Interferenzstreifen
senkrechte Komponente der Geschwindigkeit dieser
Streulichtquellen ist.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 37 36 772 A1 bekannt.
Die DE 37 36 772 A1 betrifft einen Laser-Doppler-Anemometer mit
zwei auf unterschiedliche Emissions-Wellenlängen eingestellten
Laserdioden. Die Laserstrahlen werden in einem bestimmten
Bereich einer Partikel enthaltenden Strömung eines Fluids
konzentriert. In diesem Bereich entsteht dann ein virtuelles
Frequenzmuster. Das durch das strömende Fluid gestreute Licht
wird detektiert. Die Wellenlänge wenigstens einer der
Laserdioden ist einstellbar.
Eine solche Vorrichtung dient dazu, Geschwindigkeiten von
Teilen, Partikeln oder Flüssigkeiten an einem bestimmten Punkt
im Raum zu messen. Durch zwei kohärente Lichtbündel,
üblicherweise zwei Laserstrahlen wird an der zu beobachtenden
Stelle im Raum ein Feld von Interferenzstreifen erzeugt. Der
Abstand g dieser Interferenzstreifen ergibt sich aus dem
Schnittwinkel und der Wellenlänge der beiden kohärenten
Lichtbündel zu
g = λ/2 sinα
Partikel einer Strömung oder das Rauhigkeitsprofil einer
Oberfläche werden beim Durchgang durch dieses Feld von
Interferenzstreifen periodisch beleuchtet. Beim Durchgang
durch jeden hellen Interferenzstreifen wird von dem Partikel
o. dergl. Licht gestreut. Das beim Durchgang durch das Feld
von Interferenzstreifen erzeugte Streulicht ist im Takt der
durchlaufenen Interferenzstreifen moduliert. Es ergibt sich
eine Modulationsfrequenz des Streulichts von
f = vs/g.
Dabei ist vs die Komponente der Geschwindigkeit senkrecht zu
den Interferenzstreifen. Diese Modulationsfrequenz ist der
Geschwindigkeitskomponente direkt proportional. Die so
erhaltene Modulationsfrequenz des Streulichts enthält jedoch
keine Information über die Richtung der Geschwindigkeit.
Außerdem ergeben sich bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten
sehr niedrige Frequenzen, die eine Messung erschweren. Bei
extrem hohen Geschwindigkeiten des Meßobjekts werden wiederum
die Modulationsfrequenzen sehr hoch. Das erschwert die
Weiterverarbeitung.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, die Frequenz
des einen Laserstrahls gegen die des anderen, damit
interferierenden Laserstrahls zu verschieben. Durch die
Interferenz der beiden Laserstrahlen am Meßort ergibt sich dann
ein in einer Richtung wanderndes Muster von
Interferenzstreifen. Dieses Muster von Interferenzstreifen
wandert mit einer Geschwindigkeit
vg = fL * g
Streupartikel mit einer eigenen Geschwindigkeit vs laufen also
mit diesem wandernden Muster oder diesem Muster entgegen. Die
Modulationsfrequenz des Streulichts wird dadurch je nach der
Richtung der Geschwindigkeit erhöht oder erniedrigt.
Dadurch kann die Bewegungsrichtung der Meßobjekte bestimmt
werden. Es ist auch möglich, stillstehende Meßobjekte zu
erkennen.
Es ist bekannt, die Frequenzverschiebung mit Hilfe von
Braggzellen zu bewirken. In Braggzellen erzeugt eine wandernde
Schallwelle periodisch wandernde Brechungsindexänderungen.
Durch den Dopplereffekt erfährt ein durch die Braggzelle
geleiteter Lichtstrahl von der Grundfrequenz fo eine
Veränderung seiner Frequenz. Der Lichtstrahl hat dann eine
Frequenz fo + Δfg. Bei Überlagerung des Lichtstrahls mit der
veränderten Frequenz und eines Lichtstrahls mit der
Grundfrequenz fo entsteht ein wanderndes Muster von
Interferenzstreifen. Ein ruhendes Meßobjekt liefert eine
Streustrahlung mit einer Frequenz Δfg.
Es ist auch bekannt, eine Frequenzverschiebung mittels eines
rotierenden Gitters im Strahlengang des einen Laserstrahles zu
bewirken. Auch dabei wird durch den Doppler-Effekt eine
Frequenzverschiebung hervorgerufen.
Die bekannten Einrichtungen zur Erzeugung einer
Frequenzverschiebung weisen eine Reihe von Nachteilen auf:
Sowohl Braggzellen als auch rotierende Gitter sind voluminös.
Braggzellen haben einen schlechten Wirkungsgrad und erfordern
hohe Treiberleistungen von typischerweise 1 Watt. Rotierende
Gitter sind Verschleiß unterworfen. Rotierende Gitter
erfordern einen sehr präzisen Antrieb und stellen hohe
Anforderungen an die Planschlaggenauigkeit. Beide
Einrichtungen stellen einen Eingriff in den Strahlengang der
interferierenden Lichtbündel dar. Das führt zu einer starken
Temperatur- und Vibrationsempfindlichkeit.
Durch die DE 41 30 627 A1 eine Anordnung bekannt, bei
welcher das Pumplicht von einem Laser über einen Verzweiger in
zwei unterschiedlich dotierte Glasfasern eingespeist wird. Die
von den beiden Glasfasern erzeugten Brillouin-Wellen haben
infolge der unterschiedlichen Dotierung unterschiedliche
Frequenzen. Diese Brillouin-Wellen werden überlagert und
liefern ein laufendes Interferenzmuster.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art raumsparend und mit geringem Aufwand
aufzubauen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
- (a) die frequenzverschiebenden Mittel einen Resonator enthalten, in welchen von zwei Pumplichtquellen Pumplicht einkoppelbar ist,
- (b) das Pumplicht im Resonator durch den stimulierten Brillouin-Effekt zwei Lichtwellen erzeugt,
- (c) die Frequenzen des Pumplichts auf verschiedene Resonanzstellen des Resonators stabilisiert werden und
- (d) die beiden durch den stimulierten Brillouin-Effekt erzeugten Lichtwellen zur Erzeugung der beiden interferierenden Lichtbündel aus dem Resonator auskoppelbar sind.
Nach der Erfindung wird ein Resonator durch zwei Pumpwellen,
die mit P₁ und P₂ bezeichnet werden sollen, zu stimulierter
Brillouin-Streuung angeregt. Die Frequenzen der Pumpwellen
werden auf benachbarte Resonanzstellen des Resonators
stabilisiert. Dadurch ist der Frequenzabstand der Pumpwellen
fp2 - fp1 = q * FSR,
wobei FSR der freie Spektralabstand des Resonators und q eine
ganze Zahl ist. Nach dem Überschreiten des zur Erzeugung
stimulierter Brillouin-Streuung notwendigen Pumpleistungs-
Schwellwertes entstehen zwei Stokes-Wellen, die mit B₁ und B₂
bezeichnet werden sollen, im Resonator. Die Frequenzen der
Stokes-Wellen sind gegenüber den Frequenzen der Pumpwellen um den
Betrag der Brillouin-Verschiebung verschoben. Die Frequenz der
Stokes-Welle B₁ ist
fB1 = fp1- ΔfB.
Die Frequenz der Stokes-Welle B₂ ist
fB2 = fp2 - ΔfB.
Die Brillouin-Verschiebung beträgt
ΔfB = 2nVs/λρ.
Darin ist Vs die Schallgeschwindigkeit in der Faser des
Resonators, n der Brechungsindex der Faser und λρ die
Wellenlänge des Pumplichts. Die beiden Stokes-Wellen werden
aus dem Resonator ausgekoppelt und als interferierende
Lichtbündel über Zuführfasern an einem Meßort gekreuzt.
Da beide Stokes-Wellen in dem Resonator, der als
Streulichtlaser wirkt, entstanden sind, ist ihre Bandbreite
sehr schmal. Es wird daher ein Muster von Interferenzstreifen
erhalten, das einen sehr hohen Kontrast besitzt. Die
Bandbreite der Differenzfrequenz liegt bei wenigen Hertz. Der
Frequenzjitter ist daher gering. Es wird eine gute Auflösung
bei der Geschwindigkeitsmessung erreicht. Die
Differenzfrequenz selbst kann durch die Wahl der
Resonatorlänge und der Ordnungszahl q in einem weiten Bereich
variiert werden. Dadurch kann die Frequenz des Musters von
Interferenzstreifen je nach Anwendungsfall an eine geringe
oder an eine hohe Geschwindigkeit des Meßobjekts angepaßt
werden.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter
Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführung einer
Vorrichtung zum optischen Messen von Geschwindigkeiten, die
mit lichtleitenden Fasern aufgebaut ist und bei welcher der
Resonator von einem Ringresonator gebildet ist.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des am Meßort
erzeugten Musters von Interferenzstreifen.
Fig. 3 zeigt schematisch eine zweite Ausführung einer
Vorrichtung zum optischen Messen von Geschwindigkeiten, die
ebenfalls mit lichtleitenden Fasern und einem Ringresonator
aufgebaut ist.
Fig. 4 zeigt in einem Frequenzspektrum die Frequenzen und
Frequenzdifferenzen der verschiedenen Wellen.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist mit 10 ein aus einer
lichtleitenden Faser aufgebauter Ringresonator bezeichnet. Der
Ringresonator 10 ist über einen Koppler 12 mit einem
Wellenleiter 14 gekoppelt. In den Wellenleiter 14 wird von
links in Fig. 1 erstes Pumplicht von einem ersten Pumplaser
eingespeist. Das erste Pumplicht ist in Fig. 1 durch einen
Pfeil P₁ angedeutet. Vom entgegengesetzten Ende her wird in
den Wellenleiter 14 von rechts in Fig. 1 zweites Pumplicht von
einem zweiten Pumplaser eingespeist. Das zweite Pumplicht ist
in Fig. 1 durch einen Pfeil P₂ angedeutet. Das erste Pumplicht
P1 wird von dem Koppler 12 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 1
in den Ringresonator 10 eingekoppelt. Durch den stimulierten
Brillouin-Effekt (stimulierte Brillouin-Streuung) wird eine als
"Stokes-Welle" bezeichnete Lichtwelle B₁ erzeugt. Die Stokes-
Welle B₁ läuft in dem Ringresonator im Uhrzeigersinn, also
entgegengesetzt zu der anregenden Pumpwelle P₁. In
entsprechender Weise wird das zweite Pumplicht P₂ von dem
Koppler 12 im Uhrzeigersinn in Fig. 1 in den Ringresonator 10
eingekoppelt. Durch den stimulierten Brillouin-Effekt wird
eine Stokes-Welle B₂ erzeugt. Die Stokes-Welle B₂ läuft in dem
Ringresonator 10 entgegen dem Uhrzeigersinn, also ebenfalls
entgegengesetzt zu dem zugehörigen Pumplicht P₂.
Aus dem Ringresonator 10 wird durch den Koppler 12 das
Pumplicht P₁ und die Stokes-Welle B₂ nach rechts in Fig. 1 hin
in den Wellenleiter 14 ausgekoppelt. Gleichzeitig wird aus dem
Ringresonator 10 durch den Koppler 12 das Pumplicht P₂ und die
Stokes-Welle B₁ nach links in Fig. 1 hin in das andere Ende des
Wellenleiters 14 ausgekoppelt.
Ein Koppler 16 koppelt aus dem in Fig. 1 linken Ende des
Wellenleiters 14 einen Teil der nach links laufenden
Lichtwellen aus und koppelt diese in einen Wellenleiter 18
ein. Diese Lichtwellen sind die Stokes-Welle B₁ und das
Pumplicht P₂. Das Pumplicht P₂ wird durch einen weiteren
Koppler 20 aus dem Wellenleiter 18 ausgekoppelt und in einen
Wellenleiter 22 eingekoppelt. In den Wellenleiter 22 wird
natürlich auch ein Anteil der Stokes-Welle B₁ eingekoppelt.
Dieser hat aber eine andere Frequenz als das Pumplicht P₂.
Diese Frequenz wird in dem Zweig des Wellenleiters 22 nicht
verarbeitet, so daß dieser Anteil außer Betracht bleiben kann.
In entsprechender Weise koppelt ein Koppler 24 aus dem in
Fig. 1 rechten Ende des Wellenleiters 14 einen Teil der nach
rechts laufenden Lichtwellen aus und koppelt diese in einen
Wellenleiter 26 ein. Diese Lichtwellen sind die Stokes-Welle
B₂ und das Pumplicht P₁. Das Pumplicht P₁ wird durch einen
weiteren Koppler 28 aus dem Wellenleiter 26 ausgekoppelt und
in einen Wellenleiter 30 eingekoppelt.
Die Pumplicht-Anteile in den Wellenleitern 22 und 30 werden
auf je einen Detektor geleitet. Die Detektorsignale
beaufschlagen je einen Regler. Die Regler halten das Pumplicht
auf je einer Resonanzstelle des Ringresonators 10.
Die Wellenleiter 18 und 26 führen je eine Stokes-Welle B₁ bzw.
B₂ von dem Ringresonator 10. Die in den Wellenleiter 18 und 26
geführten Lichtbündel treten an den Stirnseiten der
Wellenleiter 18 bzw. 26 aus und sind durch je eine Linse 32
bzw. 34 fokussiert. Die so gebildeten Lichtbündel 36 bzw. 38
kreuzen und durchdringen sich unter einem Winkel 2α an einem
Meßort 40.
Am Meßort tritt dann ein Muster 41 aus Interferenzstreifen F4
auf, wie es in Fig. 2 zweidimensional dargestellt ist.
Tatsächlich treten Interferenzstreifen in einem räumlichen
Muster innerhalb des Volumens auf, in welchem sich die beiden
Lichtbündel durchdringen. Durch einen Pfeil v ist die
Geschwindigkeit eines Meßobjektes angedeutet. Das Muster ist
nicht stillstehend sondern die einzelnen Interferenzstreifen
laufen durch das Volumen mit einer sich aus der
Frequenzdifferenz der beiden Strahlen 36 und 38 ergebenden
Geschwindigkeit hindurch. Wenn dabei ein Interferenzstreifen
auf einer Seite des Volumens verschwindet, dann erscheint
dafür ein anderer Interferenzstreifen auf der
gegenüberliegenden Seite. Die Geschwindigkeit, mit der sich
die Interferenzstreifen bewegen, ist dabei gleich dem Produkt
der Frequenzdifferenz und des Streifenabstandes. Je nach der
Bewegungsrichtung des Meßobjektes ist die Modulationsfrequenz
des Streulichtes um die Differenzfrequenz
fg = fB2 - fB1 = q * FSR
erhöht oder erniedrigt.
Das Frequenzspektrum ist in Fig. 4 dargestellt.
Die Frequenzen des Pumplichts sind auf die Werte fP1 = m * FSR
und fP2 = (m + q) * FSR eingeregelt. Die Frequenzen der durch
die Pumpwellen P₁ und P₂ in dem Ringresonator 10 erzeugten
Stokes-Wellen sind gegenüber den Pumpwellen um ΔfB
verschoben, wie eingangs schon erläutert wurde. Die Differenz
der Frequenzen der Stokes-Wellen ist gleich der Differenz der
Frequenzen der Pumpwellen, also q * FSR.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Ringresonator 42 als
eine Faserspule mit mehreren Windungen ausgebildet. Der
Ringresonator 42 ist über einen Sechstorkoppler 44 mit einem
von einer Faser gebildeten Wellenleiter 46 gekoppelt. Der
Wellenleiter hat zu beiden Seiten des Sechstorkopplers 44
einen in Fig. 3 linken Abschnitt 48 und einen in Fig. 3 rechten
Abschnitt 50. Über den Sechstorkoppler 44 ist ein weiterer
Wellenleiter 52 mit dem Ringresonator 42 und dem Wellenleiter
46 gekoppelt. Der Wellenleiter 52 hat ebenfalls zu beiden
Seiten des Sechstorkopplers 44 einen in Fig. 3 linken Abschnitt
54 und einen in Fig. 3 rechten Abschnitt 56. Durch einen
Koppler 58 ist aus dem linken Abschnitt 48 des Wellenleiters
46 Licht aus und in einen Wellenleiter 60 einkoppelbar, das in
dem Abschnitt 48 von rechts nach links in Fig. 3, d. h. von dem
Sechstorkoppler 44 aus zum Ende des Abschnitts 48 läuft.
Entsprechend ist an dem Abschnitt 50 des Wellenleiters 46 ein
Koppler 62 vorgesehen. Der Koppler 62 koppelt aus dem
Abschnitt 50 Licht aus, das in dem Abschnitt 50 von links nach
rechts in Fig. 3 läuft, d. h. von dem Sechstorkoppler 44 zum
Ende des Abschnitts 50 hin. Dieses Licht wird in einen
Wellenleiter 64 eingekoppelt.
Von den Enden der Abschnitte 48 und 50 her wird von Pumplasern
Pumplicht mit den Frequenzen fP1 bzw. fP2 in den Wellenleiter
46 eingespeist. Dieses Pumplicht wird über den Sechstorkoppler
44 in den Ringresonator 42 eingekoppelt. Dabei wird das
Pumplicht P₁, das am linken Ende in den Abschnitt 48
eingespeist wird, entgegen dem Uhrzeigersinn in den
Ringresonator 42 eingespeist. Das ist in Fig. 3 durch einen
Pfeil 66 angedeutet. Das Pumplicht P₂, das am rechten Ende in
den Abschnitt 50 eingespeist wird, wird von dem
Sechstorkoppler 44 im Uhrzeigersinn in den Ringresonator 42
eingespeist. Das ist in Fig. 3 durch einen Pfeil 68 angedeutet.
Erstes Pumplicht P₁ läuft außerdem von links nach rechts in
Fig. 3 in den Abschnitt 50. Solches Pumplicht wird von dem
Koppler 62 in den Wellenleiter 64 eingekoppelt. Der
Wellenleiter 64 ist zu einem photoelektrischen Detektor 70
geführt. Der Detektor 70 liefert ein Signal an einen Regler
72. Der Regler 72 regelt die Frequenz fP1 des das erste
Pumplicht P₁ liefernden Lasers so, daß sie mit einer
Resonanzstelle m * FSR des Ringresonators 42 zusammenfällt
(Fig. 4). Das geschieht dadurch, das die Intensität des auf den
Detektor 70 fallenden Pumplichtes auf ein Minimum geregelt
wird.
Ebenso läuft zweites Pumplicht P₂ von rechts nach links in
Fig. 3 in den Abschnitt 48. Solches Pumplicht wird von dem
Koppler 58 in den Wellenleiter 60 eingekoppelt. Der
Wellenleiter 60 ist zu einem photoelektrischen Detektor 74
geführt. Der Detektor 74 liefert ein Signal an einen Regler
76. Der Regler 76 regelt die Frequenz fP2 des das zweite
Pumplicht P₂ liefernden Lasers so, daß sie mit einer
Resonanzstelle (m + q) * FSR des Ringresonators 42
zusammenfällt (Fig. 4). Das geschieht auch hier dadurch, daß
die Intensität des auf den Detektor 74 fallenden Pumplichtes
auf ein Minimum geregelt wird.
Der Ringresonator 42 erhält daher Pumplicht mit zwei
gegensinnig umlaufenden Wellen unterschiedlicher Frequenzen.
Die Frequenzen unterscheiden sich um eine Frequenzdifferenz q * FSR.
In dem Ringresonator 42 werden durch den stimulierten
Brillouin-Effekt zwei gegensinnig umlaufende Stokes-Wellen B₁
und B₂ erzeugt. Die von dem Pumplicht P₁ erzeugte Stokes-Welle
B₁ läuft in dem Ringresonator 42 im Uhrzeigersinn um, also
entgegengesetzt zu dem Umlaufsinn der erzeugenden Pumpwelle
P₁. Die von dem Pumplicht P₂ erzeugte Stokes-Welle B₂ läuft in
dem Ringresonator 42 entgegen dem Uhrzeigersinn um, also
ebenfalls entgegengesetzt zu dem Umlaufsinn der erzeugenden
Pumpwelle P₂. Die so durch den stimulierten Brillouin-Effekt
erzeugten Stokes-Wellen haben eine gegen die Frequenz der
Pumpwellen verschobene Frequenz fB1 bzw. fB2. Diese Wellen
werden durch den Sechstorkoppler 44 zum Teil ausgekoppelt und
in die beiden Abschnitte 54 und 56 des Wellenleiters 52
eingekoppelt. Der Abschnitt 54 erhält dabei die Stokes-Welle B₁.
Der Abschnitt 56 erhält die Stokes-Welle B₂.
Die aus den Enden der Abschnitte 54 und 56 austretenden
Lichtbündel werden durch Linsen 78 bzw. 80 gesammelt und
bilden die sich kreuzenden, interferierenden Lichtbündel 36
bzw. 38 (Fig. 2).
Claims (5)
1. Vorrichtung zur optischen Messung von Geschwindigkeiten
mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Musters von
Interferenzstreifen an einem Meßort mittels zweier sich
kreuzender, interferierender Lichtbündel und
frequenzverschiebenden Mitteln zur Erzeugung einer
relativen Frequenzverschiebung der beiden Lichtbündel, und
mit einer Einrichtung zur Beobachtung der Frequenz des
Streulichts, das von Streulichtquellen ausgesandt wird,
die sich durch das Muster von Interferenzstreifen
hindurchbewegen, wobei diese Frequenz ein Maß für die zur
Richtung der Interferenzstreifen senkrechte Komponente der
Geschwindigkeit dieser Streulichtquellen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß
- (a) die frequenzverschiebenden Mittel einen Resonator (10; 42) enthalten, in welchen von zwei Pumplichtquellen Pumplicht einkoppelbar ist,
- (b) das Pumplicht im Resonator (10; 42) durch den stimulierten -Brillouin-Effekt zwei Lichtwellen erzeugt,
- (c) die Frequenzen des Pumplichts auf verschiedene Resonanzstellen (m * FSR,(m+g) * FSR) des Resonators (10, 42) stabilisiert werden und
- (d) die beiden durch den stimulierten Brillouin-Effekt erzeugten Lichtwellen zur Erzeugung der beiden interferierenden Lichtbündel (36, 38) aus dem Resonator (10; 42) auskoppelbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- (a) der Resonator ein Ringresonator (10; 42) ist, in welchen das Pumplicht von den beiden Pumplichtquellen mit entgegengesetztem Umlaufsinn einkoppelbar ist,
- (b) die durch das Pumplicht mittels des stimulierten Brillouin-Effektes erzeugten Lichtwellen in dem Ringresonator (10; 42) mit entgegengesetztem Umlaufsinn umlaufen und
- (c) diese mit entgegengesetztem Umlaufsinn in dem Ringresonator umlaufenden Lichtwellen aus dem Ringresonator (10; 42) zur Erzeugung der beiden interferierenden Lichtbündel (36, 38) auskoppelbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
- (a) der Ringresonator (10) über einen ersten Koppler (12) mit einem ersten Wellenleiter (14) gekoppelt ist, in den von entgegengesetzten Enden her erstes und zweites Pumplicht eingeleitet wird,
- (b) auf einer Seite des ersten Kopplers (12) ein zweiter Koppler (16) angeordnet ist, mittels dessen - aus dem ersten Wellenleiter (14) das zweite Pumplicht und das von dem ersten Pumplicht durch stimulierten Brillouin-Effekt hervorgerufene Licht in einen zweiten Wellenleiter auskoppelbar ist,
- (c) auf der entgegengesetzten Seite des ersten Kopplers (12) ein dritter Koppler (24) angeordnet ist, mittels dessen aus dem ersten Wellenleiter (14) das erste Pumplicht und das von dem zweiten Pumplicht durch stimulierten Brillouin-Effekt hervorgerufene Licht in einen dritten Wellenleiter (26) auskoppelbar ist,
- (d) durch einen vierten Koppler (20) aus dem zweiten Wellenleiter (18) zweites Pumplicht in einen vierten - Wellenleiter (22) auskoppelbar ist, wobei dieses ausgekoppelte zweite Pumplicht auf einen Detektor geleitet wird, der mit einem Regler zur Stabilisierung des zweiten Pumplichtes auf eine erste Resonanzstelle des Ringresonators (10) verbunden ist,
- (e) durch einen fünften Koppler (28) aus dem dritten Wellenleiter (26) erstes Pumplicht in einen fünften Wellenleiter (30) auskoppelbar ist, wobei dieses ausgekoppelte erste Pumplicht auf einen Detektor geleitet wird, der mit einem Regler zur Stabilisierung des ersten Pumplichtes auf eine zweite, von der ersten verschiedene Resonanzstelle des Ringresonators (10) verbunden ist,
- (f) das Licht aus dem zweiten und dritten Wellenleiter (18, 26) zur Bildung der interferierenden Lichtbündel (36, 38) austritt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
- (a) der Ringresonator (42) mit einem ersten Wellenleiter (46) und mit einem zweiten Wellenleiter (52) über einen Sechstorkoppler (44) gekoppelt ist,
- (b) auf einer Seite des Sechstorkopplers (44) ein zweiter Koppler (62) vorgesehen ist, über den erstes Pumplicht aus dem ersten Wellenleiter (46) in einen dritten Wellenleiter (64) auskoppelbar ist, wobei dieses ausgekoppelte erste Pumplicht auf einen Detektor (70) geleitet wird, der mit einem Regler (72) zur Stabilisierung des ersten Pumplichtes auf eine erste Resonanzstelle des Ringresonators (42) verbunden ist,
- (c) auf der entgegengesetzten Seite des Sechstorkopplers (44) ein dritter Koppler (58) vorgesehen ist, über den zweites Pumplicht aus dem ersten Wellenleiter (46) in einen vierten Wellenleiter (60) auskoppelbar ist, wobei dieses ausgekoppelte zweite Pumplicht auf einen Detektor (74) geleitet wird, der mit einem Regler (76) zur Stabilisierung des zweiten Pumplichtes auf eine zweite Resonanzstelle des Ringresonators (42) verbunden ist, und
- (d) das aus den Enden des zweiten Wellenleiters (52) austretende Licht die interferierenden Lichtbündel (36, 38) bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wellenleiter von lichtleitenden
Fasern gebildet sind.
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| DE19924232912 DE4232912C2 (de) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Vorrichtung zur optischen Messung von Geschwindigkeiten |
Publications (2)
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| DE4232912A1 DE4232912A1 (de) | 1994-04-07 |
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Families Citing this family (1)
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1992
- 1992-10-01 DE DE19924232912 patent/DE4232912C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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