EP0247940A1 - Dispositif de surveillance à fibres optiques - Google Patents

Dispositif de surveillance à fibres optiques Download PDF

Info

Publication number
EP0247940A1
EP0247940A1 EP87401182A EP87401182A EP0247940A1 EP 0247940 A1 EP0247940 A1 EP 0247940A1 EP 87401182 A EP87401182 A EP 87401182A EP 87401182 A EP87401182 A EP 87401182A EP 0247940 A1 EP0247940 A1 EP 0247940A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fiber
output
light
emitting diode
module
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP87401182A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0247940B1 (fr
Inventor
Floréac Blanc
Claude Bonnejean
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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 Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP0247940A1 publication Critical patent/EP0247940A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0247940B1 publication Critical patent/EP0247940B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
    • G08B13/183—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier
    • G08B13/186—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier using light guides, e.g. optical fibres

Definitions

  • the present invention relates to a fiber optic monitoring device.
  • An optical surveillance system uses two essential components: a light source and a photoreceptor.
  • the photoreceptor In the case of a device of the "direct barrier” type, the photoreceptor is arranged opposite the source.
  • a catadioptric reflector In the case of a so-called “reflex” barrier, a catadioptric reflector is also placed opposite the source and the photoreceptor is placed next to it. This arrangement can be used even without a reflector, if it is the specific reflectivity of the object to be detected that is used: an optical system called "proximity" is then obtained.
  • optical fibers have interesting qualities such as insensitivity to electromagnetic interference and the inviolability of the information they convey.
  • silica fibers there are additional advantages such as the low attenuation in the near infrared, the ease of installation (thanks to the small diameter and the great flexibility), the good temperature resistance and the good resistance. chemical attack and radiation.
  • optical fibers have been used recently not only in telecommunications, but also in the production of surveillance devices. Their applications are varied: intruder detection, object detection and counting, security, etc.
  • the fibers of 200 ⁇ m are generally silica core and plastic sheath or silica core and silica sheath, in a structure similar to that of multimode fibers used for telecommunications.
  • the optical attenuation they introduce remains negligible for lengths less than a certain number of meters.
  • the fibers from 1 to 2 mm are either plastic fibers (which are the cheapest), or bundled glass fibers.
  • the attenuation they introduce can reach several dB / m, which results in a significant reduction in the effective range of the associated system when using non-negligible fiber lengths (several meters).
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a fiber optic monitoring device.
  • a fiber optic monitoring device comprises a light-emitting diode 10 coupled to a transmission optical fiber 20, a photoreceptor 14 coupled to a reception optical fiber 22 and a control assembly 15.
  • This assembly includes a module 12 for controlling the emission of the diode electroluminescent 10, a preamplifier module 16 connected to the photoreceptor 14 and a preamplified signal processing module 30 connected to the preamplifier 16.
  • the assembly 15 further comprises a power supply block 36 for the various modules, indicators 32 and outputs 34 (analog and / or logic).
  • the volume 21 between the free ends of the transmission 20 and reception 22 fibers corresponds to the surveillance zone.
  • the present invention relates to an improvement of these devices. To this end, it provides a mode particular embodiment of the transmission module 12 and the processing module 30, by means of which the light beam is modulated in all or nothing on transmission and demodulated according to a synchronous demodulation technique on reception.
  • the circuit parameters have been chosen for an optimal signal-to-noise ratio. Thus, an increase in range of a factor of 20 to 50 has been obtained compared to existing systems whose performance is indicated in the previous table.
  • a specific fiber tip is provided to avoid spurious signals and improve the detection conditions.
  • the module 12 for controlling the emission of the light-emitting diode is shown in FIG. 2. It comprises an oscillator 40 generating a series of pulses H having a repetition frequency 2F, a first flip-flop 42 of type JK at an input connected to the oscillator 40 and with two complementary outputs delivering two complementary logic signals Qa and Q a with repetition frequency F.
  • the module also includes a first monostable 44 connected to the oscillator and delivering a signal F, a second monostable 46 connected to the first 44 and delivering a signal G, a second JK type flip-flop referenced 48 having an input connected to the second monostable 46 and two complementary outputs delivering two complementary logic signals Qb and Q b .
  • a synchronization selector 50 has 4 inputs connected respectively to the 4 outputs of the two flip-flops of the JK type, ie 42, 48 and an output delivering any of the four signals Qa, j'a, Qb, ib - .
  • the module is completed by an output stage 43 the input of which is connected to the first output of the first flip-flop of type JK 42 and receives the signal Qa and the output is connected to the light-emitting diode 10.
  • Figure 3 shows the shape of the H, F, G, Qa, Qb signals.
  • the pulses Qa and Qb are offset from each other by a duration t, this duration being adjustable using the monostables 44 and 46. In this way, it is possible to obtain, as synchronization signal, a pulse whose rising edge will be synchronous with the rising edge of the pulse of the reception signal, and this whatever the delays and phase inversions introduced by the reception circuits.
  • the synchronization signal is finally conveyed by a connection 26 to the module 30 for synchronous detection.
  • This is preceded by a pre-amplifier module which is illustrated in Figure 4.
  • This module comprises a current-voltage amplifier 52 whose input is connected to the photoreceptor 14.
  • This amplifier comprises a resistor 54 mounted in reaction. It is coupled by a capacitor 56 to a voltage amplifier. 58 fitted with a diode limiter 60 mounted in reaction. The output of amplifier 58 delivers a preamplified signal which is conveyed by a connection 24, to the detection module 30.
  • this module comprises an input connected to the output of the preamplifier module 16 by connection 24, a bandpass filter 62, an amplifier 64 connected to the filter; this amplifier comprises, mounted in reaction, a gain selector 66 composed of resistors and a diode limiter intended to avoid saturation of the following circuits.
  • the synchronous detection circuit proper comprises two complementary channels each comprising an amplifier respectively 70/1, 70/2 of gains + G and -G and a sampler respectively 72/1, 72/2; these samplers are respectively controlled by the synchronization signal as delivered by the synchronization selector 50 and by a complementary signal obtained thanks to a logic inverter 74.
  • the circuit shown also comprises a low-pass filter 76 connected to the two samplers 72/1 , 72/2, an amplifier 78 having an output which constitutes an analog output 34 'for the processing module 30, a threshold circuit 80 connected to the amplifier 78, this circuit having an output which constitutes a logic output 34 "for the processing module 30.
  • the two outputs 34 ′ and 34 "constitute the outputs 34 shown in FIG. 1.
  • the processing module 30 further comprises a timer circuit 82 connected to the output of the threshold circuit 80.
  • This timer circuit has an inhibit input 83 and an output connected to a compound alarm circuit a relay 86 and an alarm 88 (audible or visual).
  • the detection module is capable of extracting from the noisy signal that it receives the information constituted by the component at the frequency F, which is the excitation frequency of the light-emitting diode.
  • the filter 62 is a bandpass filter centered on this frequency.
  • the output of the timing circuit 82 can be inhibited by means of a signal applied to the inhibition input 83.
  • This signal is produced by a device for detecting any failure of the light-emitting diode. Two embodiments of this device are illustrated in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 first of all, we see the light-emitting diode 10 which emits in the optical fiber 20, and an electrical circuit comprising an amplifier 82 receiving the voltage applied to the diode and / or an amplifier 86 receiving a signal corresponding to the current circulating in the diode.
  • a comparator circuit 88 makes it possible to trigger a signal on a connection 84 in the event of a voltage and / or current anomaly. It is this signal which is applied to the inhibition input 83 of the circuit 82 of FIG. 5.
  • the means illustrated in FIG. 7 it is of optoelectronic nature, in the sense that it comprises an auxiliary optical fiber 89 taking part of the light emitted by the diode 10, a photoreceptor 90 and a control circuit 92.
  • the circuit 92 delivers a signal on the connection 84 which will inhibit the circuit 82.
  • the device shown comprises an emission connector 96 facing the diode 10, a Y-shaped coupler referenced 97 and two fibers 89 and 20, the first being returned to the assembly 100 by an auxiliary connector 98.
  • the control device 92 is located in the assembly 100.
  • the receiving fiber 22 is connected to this assembly by a third connector 99.
  • a Y-shaped coupler 110 makes it possible to join the fibers 20 and 22 into a single fiber 112 which guides both the transmission beam and the reception beam.
  • the device operates as a proximity detector and the object to be detected 113 must be located towards the end of the single fiber 112.
  • operation as a reflex barrier can also to be obtained.
  • the device of FIG. 10 works a little differently thanks to the use of a second Y coupler, ie 114, which makes it possible to divide the single fiber into two fibers 116 and 118.
  • the interval 120 is the detection zone.
  • the device then operates as a "barrier".
  • FIGS. 11 and 12 again relate to a device with two distinct fibers, one for transmission 20 and the other for reception 22. At their end, these fibers are combined in a nozzle 130 in the form of a sleeve pierced with two channels allowing the passage of fibers.
  • a lens 132 can advantageously be placed in front of the tip.
  • the object to be detected 134 is located in front of the lens.
  • the light beam which escapes from the emission fiber is "focused" in the area where the object is likely to be located and the beam reflected by it is partly reintroduced into the reception fiber 22.
  • This arrangement can however have a drawback due to the fact that part I of the incident light is reflected on the entry face of the lens 132 and gives rise to a return beam which could make one believe in the permanent presence of a object.
  • This cover 136 is formed from a blade placed substantially in the median plane of the fibers 20 and 22.
  • the channel which must receive the emission fiber is drilled in the axis of the nozzle 130 and the lens 132 is centered on this axis.
  • the beam which emanates from the end of the emission fiber 20 then expands according to the radii indicated in the figure.
  • the beam partially reflected by the entry face of the lens 132 is intercepted by the cover and cannot therefore be introduced into the receiving fiber. Optimization of this principle is possible by adding a mirror 137.
  • the rays returned by the object to be detected or by the reflector 133 tend to converge towards the end of the emission fiber, however, a lot of 'between them are intercepted by the mirror 137 where they are reflected to effectively converge towards the symmetrical zone of the end of the emission fiber with respect to the plane of the mirror. For optimal operation, this is precisely where the end of the receiving fiber must be.
  • the mirror effect can be obtained by making the rear face of the cover 136 reflective by optical polishing with or without layer deposition. The role of the transmission and reception fibers can be reversed.
  • FIG. 13 we see an emission fiber 20 split, using a Y coupler 150, into two fibers 151 and 152 terminated by two emission ends 153, 154.
  • the fiber of reception is split, using a Y coupler 160, into two fibers 161, 162 terminated by two reception ends 163,164.
  • the light beams emitted by each of the tips 153 and 154 are received by the receiving tips 163, 164, either directly or crosswise.
  • the tip 163 can receive light from both the tip 153 and the tip 154.
  • the two paths (direct and crossed) must be interrupted simultaneously.
  • the distance between the two transmitters will be given a value depending on the installation, for example 20 cm.
  • more than two transmission and reception fibers can be used, for example triplets or quadruplets.
  • the device which has just been described is used not only for detecting intruders, but can also be used for detecting products, bodies, substances, levels, interfaces, etc.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Une diode électroluminescente est commandée par un module (12) qui comprend un oscillateur (40), une première bascule JK (42), deux monostables (44, 46), et une deuxième bascule JK (48) ; un étage de sortie (43) est relié à l'une ou l'autre des deux sorties de la première bascule. Le module comprend encore un sélecteur de synchronisation (50) à 4 entrées reliées aux 4 sorties des deux bascules JK et à une sortie délivrant l'un des quatre signaux reçus. Le photorécepteur est relié à un module de détection synchrone utilisant, comme signal de synchronisation, le signal délivré par le sélecteur (50).Application à la réalisation de barrières optiques.

Description

  • La présente invention a pour objet un dispositif de surveillance à fibres optiques.
  • Un système de surveillance optique utilise deux composants essentiels : une source lumineuse et un photorécepteur. Dans le cas d'un dispositif du type à "barrière directe", le photorécepteur est disposé en regard de la source. Dans le cas d'une barrière dite "réflex", un réflecteur catadioptrique est en outre placé en regard de la source et le photorécepteur est placé à côté de celle-ci. Cette disposition peut être utilisée même sans réflecteur, si c'est la réflectivité propre de l'objet à détecter qui est utilisée : on obtient alors un système optique dit "de proximité".
  • L'avènement des fibres optiques a permis de perfectionner ces dispositifs. En effet, les fibres optiques présentent des qualités intéressantes telles que l'insensibilité aux parasites électromagnétiques et l'inviolabilité de l'information qu'elles véhiculent. Dans le cas de fibres en silice, on bénéficie d'avantages supplémentaires comme la faible atténuation dans le proche infrarouge, la facilité de mise en place (grâce au faible diamètre et à la grande souplesse), la bonne tenue en température et la bonne résistance aux agressions chimiques et aux rayonnements. Aussi, les fibres optiques ontelles été utilisées récemment non seulement dans les télécommunications, mais aussi dans la réalisation de dispositifs de surveillance. Leurs applications sont variées : détection d'intrus, détection et comptage d'objets, sécurité, etc...
  • Le tableau ci-dessous donne une idée de la portée obtenue avec les dispositifs commerciaux actuels, en fonction du diamètre de coeur des fibres utilisées, et selon que l'on dispose ou non d'optiques d'extrémités, et ceci dans les trois types de barrière définis plus haut.
    Figure imgb0001
  • Les fibres de 200 ¡.Lm sont généralement à coeur de silice et à gaine plastique ou à coeur de silice et à gaine de silice, dans une structure semblable à celle des fibres multimodes utilisées pour les télécommunications. L'atténuation optique qu'elles introduisent reste négligeable pour les longueurs inférieures à une certaine de mètres.
  • Les fibres de 1 à2 mm sont soit des fibres plastiques (qui sont les moins chères), soit des fibres de verre en faisceau. L'atténuation qu'elles introduisent peut atteindre plusieurs dB/m, ce qui se traduit par une diminution importante de la portée effective du système associé lorsque l'on utilise des longueurs de fibres non négligeables (plusieurs mètres).
  • La figure 1 montre schématiquement la structure d'un dispositif de surveillance à fibres optiques. Un tel dispositif comprend une diode électroluminescente 10 couplée à une fibre optique d'émission 20, un photorécepteur 14 couplé à une fibre optique de réception 22 et un ensemble de commande 15. Cet ensemble comprend un module 12 de commande d'émission de la diode électroluminesncente 10, un module pré-amplificateur 16 relié au photorécepteur 14 et un module 30 de traitement du signal préamplifié relié au pré-amplificateur 16. L'ensemble 15 comprend encore un bloc 36 d'alimentation des différents modules, des voyants 32 et des sorties 34 (analogiques et/ou logiques).
  • Le volume 21 comprise entre les extrémités libres des fibres d'émission 20 et de réception 22 correspond à la zone de surveillance.
  • La présente invention a pour objet un perfectionnement de ces dispositifs. A cette fin, elle prévoit un mode de réalisation particulier du module d'émission 12 et du module de traitement 30, grâce auquel le faisceau lumineux est modulé en tout ou rien à l'émission et démodulé selon une technique de démodulation synchrone à la réception. Les paramètres du circuit ont été choisis pour un rapport signal/bruit optimal. Ainsi, une augmentation de la portée d'un facteur 20 à 50 a pu être obtenue par rapport aux systèmes existants dont les performances sont indiquées au tableau précédent.
  • Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un système d'inhibition du signal d'alarme en cas de défaillance de la source lumineuse. De cette manière, la sécurité de fonctionnement du système est améliorée.
  • Enfin, selon encore un autre objet de l'invention, un embout de fibres spécifique est prévu pour éviter les signaux parasites et améliorer les conditions de détection.
  • De toutes façons, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère à des figures annexées sur lesquelles :
    • - la figure 1, déjà décrite, montre un schéma synoptique d'un dispositif de surveillance à fibres optiques,
    • - la figure 2 montre le schéma d'un module de commande de l'émission selon l'invention,
    • - la figure 3 est un schéma montrant l'évolution de certaines signaux électriques apparaissant dans le module précédent,
    • - la figure 4 montre le schéma d'un module préamplificateur,
    • - la figure 5 montre le schéma d'un module de traitement utilisant, selon l'invention, une détection synchrone,
    • - la figure 6 illustre un moyen électrique de contrôle du bon fonctionnement de la diode électroluminescente,
    • - la figure 7 illustre un moyen électro-optique de contrôle du bon fonctionnement de la diode électroluminescente,
    • - la figure 8 illustre le montage de l'ensemble du dispositif avec le moyen électro-optique de contrôle,
    • - la figure 9 montre un dispositif à fibre optique unique travaillant en détection de proximité,
    • - la figure 10 montre un dispositif à fibre optique unique travaillant en détection du type à barrière directe,
    • - la figure 11 montre un détail de l'extrémité d'un dispositif optique de détection,
    • - la figure 12 montre un embout perfectionné selon l'invention utilisant un cache optique,
    • - la figure 13 montre une variante où les fibres optique d'émission et de réception sont dédoublées.
  • Le module 12 de commande d'émission de la diode électroluminescente est représenté sur la figure 2. Il comprend un oscillateur 40 engendrant une suite d'impulsions H ayant une fréquence de répétition 2F, une première bascule 42 de type JK à une entrée reliée à l'oscillateur 40 et à deux sorties complémentaires délivrant deux signaux logiques complémentaires Qa et Qa de fréquence de répétition F. Le module comprend encore un premier monostable 44 relié à l'oscillateur et délivrant un signal F, un second monostable 46 relié au premier 44 et délivrant un signal G, une deuxième bascule de type JK référencée 48 possédant une entrée reliée au deuxième monostable 46 et deux sorties complémentaires délivrant deux signaux logiques complémentaires Qb et Qb . Un sélecteur de synchronisation 50 possède 4 entrées reliées respectivement aux 4 sorties des deux bascules de type JK soit 42, 48 et une sortie délivrant l'un quelconque des quatre signaux Qa, j'a , Qb, ib- . Le module se complète par un étage de sortie 43 dont l'entrée est reliée à la première sortie de la première bascule de type JK 42 et reçoit le signal Qa et la sortie est reliée à la diode électroluminescente 10.
  • La figure 3 montre l'allure des signaux H, F, G, Qa, Qb. On voit que les impulsions Qa et Qb sont décalées l'une par rapport à l'autre d'une durée t, cette durée étant réglable à l'aide des monostables 44 et 46. De cette manière, il est possible d'obtenir, comme signal de synchronisation, une impulsion dont le front de montée sera synchrone du front de montée de l'impulsion du signal de réception, et cela quels que soient les retards et inversions de phase introduits par les circuits de réception.
  • Le signal de synchronisation est finalement véhiculé par une connexion 26 jusqu'au module 30 de détection synchrone. Celui-ci est précédé d'un module pré-amplificateur qui est illustré sur la figure 4.
  • Ce module comprend un amplificateur courant-tension 52 dont l'entrée est reliée au photorécepteur 14. Cet amplificateur comprend une résistance 54 montée en réaction. Il est couplé par un condensateur 56 à un amplificateur de tension. 58 équipé d'un limiteur à diodes 60 monté enl réaction. La sortie de l'amplificateur 58 délivre un signal préamplifié qui est véhiculé par une connexion 24, vers le module de détection 30.
  • Le schéma de ce dernier est donné sur la figure 5. Tel que représenté, ce module comprend une entrée reliée à la sortie du module préamplificateur 16 par la connexion 24, un filtre passe-bande 62, un amplificateur 64 relié au filtre ; cet amplificateur comprend, montés en réaction, un sélecteur de gain 66 composé de résistances et un limiteur à diodes destiné à éviter la saturation des circuits qui suivent. Le circuit de détection synchrone proprement dit comprend deux voies complémentaires comprenant chacune un amplificateur respectivement 70/1, 70/2 de gains + G et -G et un échantillonneur respectivement 72/1, 72/2 ; ces échantillonneurs sont commandés respectivement par le signal de synchronisation tel que délivré par le sélecteur de synchronisation 50 et par un signal complémentaire obtenu grâce à un inverseur logique 74. Le circuit représenté comprend encore un filtre passe-bas 76 relié aux deux échantillonneurs 72/1, 72/2, un amplificateur 78 ayant une sortie qui constitue une sortie analogique 34' pour le module de traitement 30, un circuit à seuil 80 relié à l'amplificateur 78, ce circuit ayant une sortie qui constitue une sortie logique 34" pour le module de traitement 30. Les deux sorties 34' et 34" constituent les sorties 34 représentées sur la figure 1.
  • Dans une variante avantageuse, le module de traitement 30 comprend en outre un circuit de temporisation 82 relié à la sortie du circuit à seuil 80. Ce circuit de temporisation possède une entrée d'inhibition 83 et une sortie reliée à un circuit d'alarme composé d'un relais 86 et d'une alarme 88 (sonore ou visuelle).
  • Le module de détection est capable d'extraire du signal bruité qu'il reçoit l'information constituée par la composante à la fréquence F, qui est la fréquence d'excitation de la diode électroluminescente. Le filtre 62 est un filtre passe-bande centré sur cette fréquence.
  • La sortie du circuit de temporisation 82 peut être inhibée grâce à un signal appliqué sur l'entrée d'inhibition 83. Ce signal est produit par un dispositif de détection de la défaillance éventuelle de la diode électroluminescente. Deux modes de réalisation de ce dispositif sont illustrés sur les figures 6 et 7.
  • Sur la figure 6 tout d'abord, on voit la diode électroluminescente 10 qui émet dans la fibre optique 20, et un circuit électrique comprenant un amplificateur 82 recevant la tension appliquée sur la diode et/ou un amplificateur 86 recevant un signal correspondant au courant circulant dans la diode. Un circuit comparateur 88 permet de déclencher un signal sur une connexion 84 en cas d'anomalie de la tension et/ou du courant. C'est ce signal qui est appliqué sur l'entrée d'inhibition 83 du circuit 82 de la figure 5.
  • Quant au moyen illustré sur la figure 7, il est de caractère optoélectronique, en ce sens qu'il comprend une fibre optique auxiliaire 89 prélevant une partie de la lumière émise par la diode 10, un photorécepteur 90 et un circuit de contrôle 92. En cas d'anomalie dans la lumière émise par la diode, le circuit 92 délivre un signal sur la connexion 84 qui inhibera le circuit 82.
  • En pratique, on pourra utiliser un montage tel que celui de la figure 8 : le dispositif représenté comprend un connecteur d'émission 96 en regard de la diode 10, un coupleur en forme de Y référencé 97 et deux fibres 89 et 20, la première étant renvoyée dans l'ensemble 100 par un connecteur auxiliaire 98. Le dispositif de contrôle 92 est situé dans l'ensemble 100. Par ailleurs, la fibre de réception 22 est reliée à cet ensemble par un troisième connecteur 99.
  • Dans ce qui précède, on utilise une fibre d'émission et une fibre de réception distinctes. L'invention n'est naturellement par limitée à ce cas. On peut aussi bien utiliser une fibre commune pour l'aller et le retour, comme l'illustrent les figures 9 et 10.
  • Sur la figure 9 tout d'abord, un coupleur 110 en forme de Y permet de réunir les fibres 20 et 22 en une fibre unique 112 qui guide à la fois le faisceau d'émission et le faisceau de réception. Dans le mode de réalisation de la figure 9, le dispositif fonctionne en détecteur de proximité et l'objet à détecter 113 doit se situer vers l'extrémité de la fibre unique 112. Par utilisation d'un catadioptre un fonctionnement en barrière réflex peut aussi être obtenu.
  • Le dispositif de la figure 10 fonctionne un peu différemment grâce à l'utilisation d'un second coupleur en Y, soit 114, qui permet de diviser la fibre unique en deux fibres 116 et 118. L'intervalle 120 est la zone de détection. L'appareil fonctionne alors en "barrière".
  • Les figures 11 et 12 se rapportent à nouveau à un dispositif à deux fibres distinctes, l'une d'émission 20 et l'autre de réception 22. A leur extrémité, ces fibres sont réunies dans un embout 130 en forme de manchon percé de deux canaux permettant le passage des fibres. Une lentille 132 peut être avantageusement placée devant l'embout. L'objet à détecter 134 se situe devant la lentille. Le faisceau lumineux qui s'échappe de la fibre d'émission est "focalisé" dans la zone où est susceptible de se trouver l'objet et le faisceau réfléchi par celui-ci se trouve en partie réintroduit dans la fibre de réception 22.
  • Cette disposition peut présenter cependant un inconvénient dû au fait qu'une partie I de la lumière incidente se réfléchit sur la face d'entrée de la lentille 132 et donne naissance à un faisceau de retour qui pourrait faire croire à la présence permanente d'un objet.
  • Pour éviter cet effet parasite, on peut évidemment traiter l'optique par une couche anti-reflet, mais on peut aussi disposer un cache à l'extrémité de l'embout, comme indiqué sur la figure 12. Ce cache 136 est formé d'une lame placée sensiblement dans le plan médian des fibres 20 et 22. De préférence, le canal qui doit recevoir la fibre d'émission est percé dans l'axe de l'embout 130 et la lentille 132 est centrée sur cet axe. Le faisceau qui émane de l'extrémité de la fibre d'émission 20 s'épanouit alors selon les rayons indiqués sur la figure. Le faisceau réfléchi partiellement par la face d'entrée de la lentille 132 est intercepté par le cache et ne peut donc s'introduire dans la fibre de réception. Une optimisation de ce principe est possible par adjonction d'un miroir 137. En effet, les rayons renvoyés par l'objet à détecter ou par le réflecteur 133 tendent à converger vers l'extrémité de la fibre d'émission, or, beaucoup d'entre eux sont interceptés par le miroir 137 où ils se réfléchissent pour converger effectivement vers la zone symétrique de l'extrémité de la fibre d'émission par rapport au plan du miroir. Pour un fonctionnement optimal, c'est précisément à cet endroit que doit se trouver l'extrémité de la fibre de réception. En pratique, l'effet de miroir peut être obtenu en rendant réfléchissante la face arrière du cache 136 par polissage optique avec ou sans dépôt de couche. Le rôle des fibres d'émission et de réception peut être interverti.
  • Sur la figure 13, on voit une fibre d'émission 20 dédoublée, à l'aide d'un coupleur en Y 150, en deux fibres 151 et 152 terminées par deux embouts d'émission 153, 154. De même, la fibre de réception est dédoublée, à l'aide d'un coupleur en Y 160, en deux fibres 161, 162 terminées par deux embouts de réception 163,164. Les faisceaux lumineux émis par chacun des embouts 153 et 154 sont reçus par les embouts de réception 163, 164, soit directement soit de manière croisée. Autrement dit, l'embout 163 peut recevoir de la lumière aussi bien de l'embout 153 que de l'embout 154. Ainsi, l'obturation d'un émetteur ou d'un récepteur pour une cause fortuite (poussières, insectes, etc.) ne déclenche pas le signal d'alarme puisque l'autre émetteur ou l'autre récepteur reste en service. Pour qu'une telle alarme soit déclenchée, il faut que les deux trajets (direct et croisé) soient interrompus simultanément. On donnera à l'écartement entre les deux émetteurs une valeur fonction de l'installation, par exemple 20 cm. Naturellement, on peut utiliser plus de deux fibres d'émission et de réception, par exemple des triplets ou des quadruplets.
  • Le dispositif qui vient d'être décrit sert non seulement à la détection d'intrus, mais peut servir également à la détection de produits, corps, substances, niveaux, interfaces, etc...

Claims (10)

1. Dispositif de surveillance à fibres optiques comprenant une diode électroluminescente (10) couplée à une fibre optique d'émission (20), un photorécepteur (14) couplé à une fibre optique de réception (22) et un ensemble de commande (15) comprenant un module (12) de commande de l'émission de la diode électroluminescente (10) comprenant un oscillateur (40), un module pré-amplificateur (16) relié au photorécepteur (14) et un module (30) de traitement du signal préamplifié relié au pré-amplificateur (16) comprenant un circuit de détection synchrone relié à l'oscillateur, ce dispositif étant caractérisé par le fait que:
a) dans le module (12) de commande d'émission l'oscillateur (40) engendre une suite d'impulsions (H) ayant une fréquence de répétition 2F, le module comprenant en outre une première bascule (42) de type JK à une entrée reliée à l'oscillateur (40) et à deux sorties complémentaires délivrant deux signaux logiques complémentaires Qa et Q; de fréquence de répétition F, un premier monostable (44) relié à 'oscillateur, un second monostable (46) relié au premier (44), une deuxième bascule de type JK (48) à un entrée reliée au deuxième monostable (46) et à deux sorties complémentaires délivrant deux signaux logiques complémentaires Qb, Qi; un sélecteur de synchronisation (50) à 4 entrées reliées respectivement aux 4 sorties des deux bascules de type JK (42, 48) et à une sortie délivrant l'un des quatre signaux Qa, Qa , Qb, Qb , un étage de sortie (43) relié à la première sortie de la première bascule de type JK (42) et recevant le signal Qa et à une sortie reliée à la diode électroluminescente (10),
b) le module de traitement (30) comprend une entrée reliée à la sortie du module pré-amplificateur (16), un filtre passe-bande (62), un amplificateur (64) relié au filtre, le circuit de détection synchrone comprenant deux voies complémentaires comprenant un amplificateur (70/1, 70/2) et un échantillonneur (72/1, 72/2), ces échantillonneurs étant commandés respectivement par le signal de synchronisation délivré par le sélecteur de synchronisation (50) et par le signal complémentaire obtenu par un inverseur logique (74), un filtre passe-bas (76) relié aux deux échantillonneurs (72/1, 72/2), un amplificateur (78) ayant une sortie qui constitue une sortie analogique (34') pour le module de traitement (30), un circuit à seuil (80) relié à l'amplificateur (78) et possédant une sortie qui constitue une sortie logique (34") pour le module de traitement (30).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le module de traitement (30) comprend en outre un circuit de temporisation (82) relié à la sortie du circuit à seuil (80) et possédant une entrée d'inhibition (83) et une sortie reliée à un circuit d'alarme (86, 88), l'ensemble de commande (15) comprenant en outre un moyen de détection de la défaillance éventuelle de la diode électroluminescente (10), ce moyen commandant l'entrée d'inhibition (83).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de détection de défaillance de la diode électroluminescente (10) comprend un moyen électronique (82, 86, 88) sensible à la tension appliquée ou au courant passant dans la diode électroluminesncente (10).
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de détection de défaillance de la diode électroluminescente (10) comprend un moyen optique (89, 90, 92) sensible à la lumière émise par la diode.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fibre d'émission (20) et la fibre de réception (22) sont réunies à leur extrémité par un embout (130) en forme de manchon percé de deux canaux permettant le passage des fibres.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'embout (130) se prolonge par un cache optique (136) formé par une lame plane disposée dans le plan médian séparant les deux extrémités des fibres d'émission (20) et de réception (22).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la fibre d'émission (20) est centrée dans l'axe de l'embout (130) et que le cache (136) comprend au moins une face réfléchissante (137),
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fibre d'émission et la fibre de réception sont confonfues en une seule et même fibre (112), cette fibre étant couplée à une extrémité à un coupleur optique en Y (110), les deux extrémités des deux branches du Y étant reliées par deux fibres optiques (20, 22) respectivement à la diode électroluminescente (10) et au photorécepteur (14).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'extrémité de la fibre unique (112) qui est opposée à l'extrémité munie d'un coupleur optique (110) est munie elle aussi d'un coupleur optique (114) en Y avec deux fibres optiques (116, 118) d'émission-réception reliées aux extrémités des deux branches du Y.
10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres d'émission (20) et de réception (22) sont au moins dédoublées (151,152,161,162) par des coupleurs en Y (150,160).
EP87401182A 1986-05-30 1987-05-26 Dispositif de surveillance à fibres optiques Expired - Lifetime EP0247940B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8607809 1986-05-30
FR8607809A FR2599532A1 (fr) 1986-05-30 1986-05-30 Dispositif de surveillance a fibres optiques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0247940A1 true EP0247940A1 (fr) 1987-12-02
EP0247940B1 EP0247940B1 (fr) 1991-01-23

Family

ID=9335837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87401182A Expired - Lifetime EP0247940B1 (fr) 1986-05-30 1987-05-26 Dispositif de surveillance à fibres optiques

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4797547A (fr)
EP (1) EP0247940B1 (fr)
DE (1) DE3767565D1 (fr)
FR (1) FR2599532A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0557589A1 (fr) * 1992-02-28 1993-09-01 Gmi Holdings Inc Détecteur de rayon lumineux pour dispositifs d'ouverture de porte en utilisant de fibres optiques
EP3046086A1 (fr) * 2015-01-14 2016-07-20 MBDA UK Limited Système de surveillance de bâtiment à guide ondes optiques
WO2016113547A1 (fr) * 2015-01-14 2016-07-21 Mbda Uk Limited Système de surveillance de bâtiment

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900000230B1 (ko) * 1987-07-14 1990-01-23 삼성전자 주식회사 주파수 검출기를 이용한 광전스위치
US5187361A (en) * 1989-04-25 1993-02-16 Copal Company Limited Object detection apparatus of the photoelectric reflection type with sampled data
JP3986162B2 (ja) * 1998-06-03 2007-10-03 株式会社キーエンス 多重投光検出可能な多光軸光電スイッチ
JP6109943B2 (ja) * 2012-09-13 2017-04-05 エムビーディーエー・ユーケー・リミテッド 部屋の占有を感知する装置および方法
EP2709080A1 (fr) * 2012-09-13 2014-03-19 MBDA UK Limited Appareil de détection d'occupation de pièce et procédé
FI127849B (en) 2015-03-04 2019-04-15 Kalvotuonti I M P I Oy Device for optical security sealing and intelligent tracking system thereof
CN116155245B (zh) * 2023-04-21 2023-07-28 苏州领慧立芯科技有限公司 跨时钟域低电平脉冲同步电路和低电平脉冲同步方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2060871A (en) * 1979-08-15 1981-05-07 Perren B Self monitoring warning installation
EP0072085A1 (fr) * 1981-05-13 1983-02-16 X-Factor Enterprises Limited Structure de clôture de sécurité
US4379289A (en) * 1979-03-08 1983-04-05 Gte Laboratories Incorporated Fiber optics security system
EP0088721A1 (fr) * 1982-03-02 1983-09-14 Cabloptic S.A. Procédé pour détecter l'interruption de la transmission de signaux lumineux et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
DE3436030A1 (de) * 1984-10-01 1986-04-17 Peter 8000 München Schubert Anordnung zur objektberuehrungs-ueberwachung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3711846A (en) * 1971-02-08 1973-01-16 Holobeam Segment locating intrusion alarm system
US4207466A (en) * 1978-02-27 1980-06-10 Drage David J Infrared proximity detecting apparatus
US4292628A (en) * 1978-08-28 1981-09-29 Chubb Industries Limited Fibre optic security system
US4277727A (en) * 1979-08-02 1981-07-07 Levert Francis E Digital room light controller
JPH0664157B2 (ja) * 1983-05-12 1994-08-22 綜合警備保障株式会社 光ファイバを用いた異常検知装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379289A (en) * 1979-03-08 1983-04-05 Gte Laboratories Incorporated Fiber optics security system
GB2060871A (en) * 1979-08-15 1981-05-07 Perren B Self monitoring warning installation
EP0072085A1 (fr) * 1981-05-13 1983-02-16 X-Factor Enterprises Limited Structure de clôture de sécurité
EP0088721A1 (fr) * 1982-03-02 1983-09-14 Cabloptic S.A. Procédé pour détecter l'interruption de la transmission de signaux lumineux et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
DE3436030A1 (de) * 1984-10-01 1986-04-17 Peter 8000 München Schubert Anordnung zur objektberuehrungs-ueberwachung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 6, no. 76 (P-346)[1799], 5 avril 1985; & JP-A-59 208 485 (SOUGOU KEIBI HOSHIYOU K.K.) 26-11-1984 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0557589A1 (fr) * 1992-02-28 1993-09-01 Gmi Holdings Inc Détecteur de rayon lumineux pour dispositifs d'ouverture de porte en utilisant de fibres optiques
EP3046086A1 (fr) * 2015-01-14 2016-07-20 MBDA UK Limited Système de surveillance de bâtiment à guide ondes optiques
WO2016113547A1 (fr) * 2015-01-14 2016-07-21 Mbda Uk Limited Système de surveillance de bâtiment

Also Published As

Publication number Publication date
EP0247940B1 (fr) 1991-01-23
FR2599532A1 (fr) 1987-12-04
DE3767565D1 (de) 1991-02-28
US4797547A (en) 1989-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0247940B1 (fr) Dispositif de surveillance à fibres optiques
FR2484639A1 (fr) Dispositif de mesure de temperature a fibres optiques
CH639787A5 (fr) Dispositif d'alarme incendie.
FR2750552A1 (fr) Recepteur pour systeme de transmission de signaux numeriques par voie optique
FR2938659A3 (fr) Dispositif de mesure de distance par laser
EP0511914B1 (fr) Système de mesure de distances à écho avec dispositif de calibration
FR2756983A1 (fr) Amplificateur optique et procede et dispositif de controle de gain d'amplificateur optique
EP0034082B1 (fr) Dispositif de déclenchement d'alarme pour une insuffisance du niveau de transmission, pour module récepteur d'un système de transmission sur fibre optique
FR2859330A1 (fr) Dispositif de communication mono-voie pour fibre optique
FR2546307A1 (fr) Dispositifs optiques simulateurs de portee
US20080260379A1 (en) Transceiver optical subassembly
EP0586285A1 (fr) Tête optique d'émission-réception pour transmission de données par système optique, et circuit de commutation pour cette tête
EP0002971A1 (fr) Dispositif de couplage à une ligne de transmission optique et système de transmission comportant de tels dispositifs
JPH05122159A (ja) 伝送信号の信号対雑音比の改良方法及び光学的相互接続システム
FR2520114A1 (fr) Dispositif de localisation d'une cassure d'une fibre optique et utilisation d'un tel dispositif
FR2520123A1 (fr) Dispositif d'autotest pour equiper un systeme optronique
FR2666163A1 (fr) Dispositif opto-electronique de detection de fumees ou de gaz en suspension dans l'air.
US6750443B2 (en) Variable optical attenuator having a splitter to monitor light signals
FR3071069B1 (fr) Dispositif de telemetrie laser monostatique
EP0844495A1 (fr) Dispositif de détection d'organes optiques pointés sur le dispositif
FR2513049A1 (fr) Systeme de communication optique et reseau telephonique comprenant un tel systeme
EP3935760B1 (fr) Dispositif de détection cohérente simplifiée sans perte optique
EP0539266A1 (fr) Système de transmission et de conversion électrique de signaux optiques de puissance modulés en fréquence
FR2536927A1 (fr) Dispositif d'essai manuel des canaux d'une ligne optique d'abonne en fibre de verre avec multiplex bidirectionnel par longueur d'onde
FR2566978A1 (fr) Recepteur opto-electronique pour transmission par fibre optique

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19880504

17Q First examination report despatched

Effective date: 19900320

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3767565

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19910228

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: JACOBACCI & PERANI S.P.A.

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19920429

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19920506

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19920507

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19920508

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19920531

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19930526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19930527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19930531

Ref country code: CH

Effective date: 19930531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19931201

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19930526

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19940201

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19940525

Year of fee payment: 8

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 87401182.8

Effective date: 19931210

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19960229

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050526