FR2576423A1 - OPTICAL DETECTOR AND OPTICAL DETECTION METHOD - Google Patents

OPTICAL DETECTOR AND OPTICAL DETECTION METHOD Download PDF

Info

Publication number
FR2576423A1
FR2576423A1 FR8600156A FR8600156A FR2576423A1 FR 2576423 A1 FR2576423 A1 FR 2576423A1 FR 8600156 A FR8600156 A FR 8600156A FR 8600156 A FR8600156 A FR 8600156A FR 2576423 A1 FR2576423 A1 FR 2576423A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fiber
optical
light
photosensitive sensor
detector
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.)
Withdrawn
Application number
FR8600156A
Other languages
French (fr)
Inventor
Kevin Christopher Byron
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.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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 International Standard Electric Corp filed Critical International Standard Electric Corp
Publication of FR2576423A1 publication Critical patent/FR2576423A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181Actuation 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
    • G08B13/183Actuation 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
    • G08B13/186Actuation 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08Optical fibres; light guides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

DETECTEUR OPTIQUE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UNE FIBRE OPTIQUE RAYONNANTE ET AU MOINS UN CAPTEUR PHOTOSENSIBLE DISPOSE DE FACON A CAPTER LA LUMIERE EMISE PAR LA FIBRE SUR SA LONGUEUR PENDANT L'UTILISATION DU DETECTEUR, LA SORTIE DU CAPTEUR PHOTOSENSIBLE ETANT MODIFIEE EN CAS D'INTERPOSITION D'UN OBJET, DONT ON DESIRE DETECTER LA PRESENCE, ENTRE LA FIBRE ET CE CAPTEUR PHOTOSENSIBLE.OPTICAL DETECTOR CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES A RADIANT OPTICAL FIBER AND AT LEAST ONE PHOTOSENSITIVE SENSOR PROVIDED TO CAPTURE THE LIGHT EMITTED BY THE FIBER OVER ITS LENGTH DURING THE USE OF THE DETECTOR, THE OUTPUT OF THE PHOTOSENSITIVE SENSOR BEING DIFFERENT 'INTERPOSITION OF AN OBJECT, WHOSE PRESENCE WE DESIRE TO DETECT, BETWEEN THE FIBER AND THIS PHOTOSENSITIVE SENSOR.

Description

La présente invention concerne les détecteurs optiques et vise enThe present invention relates to optical detectors and aims at

particulier les détecteurs utilisant des fibres optiques.  especially detectors using optical fibers.

Selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un détecteur optique comprenant une fibre optique rayonnante et au moins un capteur photosensible disposé de façon à capter la lumière émise par la  According to a first aspect of the present invention, an optical detector is proposed comprising a radiating optical fiber and at least one photosensitive sensor arranged so as to capture the light emitted by the

fibre sur sa longueur pendant l'utilisation du détecteur, la sortie du cap-  fiber along its length during the use of the detector, the cap output

teur photosensible étant modifiée en cas d'interposition d'un objet, dont  photosensitive tor being modified in the event of the interposition of an object, of which

on désire détecter la présence, entre la fibre et ce capteur photosensible.  we want to detect the presence between the fiber and this photosensitive sensor.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour détecter la présence d'un objet, consistant à émettre de la lumière par la longueur d'une fibre optique rayonnante, et à capter la  According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting the presence of an object, comprising emitting light along the length of a radiating optical fiber, and picking up the

lumière émise, l'amplitude de la lumière captée étant réduite par la pré-  light emitted, the amplitude of the light received being reduced by the pre-

sence de l'objet entre la fibre et les moyens permettant de capter la lumière. Les fibres optiques sont, en général, conçues de façon à éviter, ou à réduire, l'émission d'énergie par leurs âmes. Les détecteurs optiques conventionnels utilisant de telles fibres fonctionnent de différentes  sence of the object between the fiber and the means making it possible to capture the light. Optical fibers are, in general, designed to avoid, or reduce, the emission of energy by their souls. Conventional optical detectors using such fibers operate in different ways

manières et utilisent les propriétés suivantes de la fibre: la transpa-  ways and use the following properties of the fiber: the transpa-

rence, l'émission par son extrémité, la vitesse de propagation finie, la  rence, the emission by its end, the finite propagation speed, the

sensibilité à des paramètres extérieurs (par exemplela pression, la tem-  sensitivity to external parameters (e.g. pressure, temperature,

pérature, le champ magnétique) en relation avec les changements de phases, les variations d'amplitude, les variations de polarisation, la frangibilité  temperature, magnetic field) in relation to phase changes, amplitude variations, polarization variations, frangibility

et la flexibilité.and flexibility.

Une fibre optique qui émet de l'énergie par sa longueur, plutôt  An optical fiber that emits energy by its length, rather

que de la transmettre, peut également etre utilisée dans un détecteur op-  than transmitting it, can also be used in an op-

tique. Dans ce but, on utilise une fibre rayonnante, ou à fuite, qui émet de la lumière dans son environnement et des capteurs éloignés de la fibre  tick. For this purpose, we use a radiating or leaking fiber which emits light in its environment and sensors distant from the fiber.

et répartis le long de cette dernière pour capter le signal émis.  and distributed along the latter to receive the transmitted signal.

Dans le cas o un tel détecteur est utilisé comme détecteur de fumée, toute fumée interposée sur le trajet de transmission entre la fibre  In the case where such a detector is used as a smoke detector, any smoke interposed on the transmission path between the fiber

et un capteur produit une chute du courant de sortie du capteur photosen-  and a sensor produces a drop in the output current of the photosensitive sensor

sible qui est utilisée pour déclencher une alarme. Dans ce but, les cap-  which is used to trigger an alarm. To this end, the cap-

teurs sont reliés électriquement à un circuit d'alarme.  They are electrically connected to an alarm circuit.

Dans le cas-o un tel détecteur optique est utilisé pour détec-  In the case where such an optical detector is used to detect

ter un intrus, ce dernier bloquera de façon similaire, le trajet de trans-  ter an intruder, the latter will similarly block the trans-

mission entre la fibre et les capteurs et provoquera le déclenchement d'une alarme. Dans de tels dispositifs d'alarme, la fibre et les capteurs sont  mission between the fiber and the sensors and will trigger an alarm. In such alarm devices, fiber and sensors are

disposés de manière appropriée les uns par rapport aux autres et compte-  appropriately arranged with respect to each other and account

tenu de l'environnement de façon à s'assurer que l'alarme est effectivement déclenchée par la présence éventuelle de l'agent de blocage approprié et que, dans le cas d'un dispositif d'alarme de présence d'un intrus, il ne soit pas possible de déterminer un trajet "sûr" à travers le réseau de capteurs.  kept in the environment so as to ensure that the alarm is effectively triggered by the possible presence of the appropriate blocking agent and that, in the case of an intruder alarm device, it it is not possible to determine a "safe" path through the sensor network.

Les capteurs peuvent être constitués par des diodes photo-  The sensors can be constituted by photo diodes.

électriques ou par des réseaux de diodes que leur faible taille permet de  electric or by diode networks that their small size allows

dissimuler facilement.easily conceal.

On notera que ces dispositifs d'alarme ne sont pas susceptibles d'être déclenchés par des signaux électriques trompeurs et qu'une rupture  Note that these alarm devices are not likely to be triggered by misleading electrical signals and that a break

de la fibre provoquerait la mise en marche de l'alarme plutôt que son arrêt.  fiber would cause the alarm to start rather than stop.

Puisque les différents gaz absorbent le rayonnement optique à des longueurs d'ondes variées, le principe de base de l'utilisation d'une fibre  Since different gases absorb optical radiation at various wavelengths, the basic principle of using a fiber

optique rayonnante peut être étendu à la détection de polluants atmosphéri-  radiant optics can be extended to detect atmospheric pollutants

ques spécifiques. Il faut pour celà utiliser une source d'énergie lumineuse,  specific. To do this, a light energy source must be used,

qui est envoyée dans la fibre, de longueurs d'ondes-choisies, et des cap-  which is sent in the fiber, of wavelengths-selected, and of the cap-

teurs photosensibles correspondants. Une telle application peut être étendue pour réaliser un spectromxtre. Dans ce but une fibre optique rayonnante est agencée de façon à traverser une chambre d'analyse dans laquelle un gaz inconnu peut être introduit. Des capteurs photosensibles sont disposés de façon à capter le signal émis par la fibre et leurs sorties respectives sont reliées à des circuits qui fournissent une indication de la chute de courant photoélectrique lorsque des gaz sont introduits et ainsi une détection de  corresponding photosensitive agents. Such an application can be extended to produce a spectromxtron. For this purpose, a radiating optical fiber is arranged so as to pass through an analysis chamber into which an unknown gas can be introduced. Photosensitive sensors are arranged to pick up the signal emitted by the fiber and their respective outputs are connected to circuits which provide an indication of the drop in photoelectric current when gases are introduced and thus a detection of

leur présence. Afin de pouvoir détecter la présence de plusieurs gaz diffé-  their presence. In order to be able to detect the presence of several different gases

rents avec le même dispositif, des capteurs sensibles à différentes longueurs d'ondes sont nécessaires et la fibre optique doit être capable d'émettre et de transmettre les différentes longueurs d'ondes, ou bien être constituée  rents with the same device, sensors sensitive to different wavelengths are necessary and the optical fiber must be capable of transmitting and transmitting the different wavelengths, or else be made up

de plusieurs fibres optiques émettant chacune une longueur d'onde spécifi-  of several optical fibers each emitting a specific wavelength

que. La fibre optique rayonnante peut être de différents types. Elle peut être une fibre à mode unique fonctionnant à une valeur V inférieure à 1,5 et dans ce cas 50 Z de l'énergie passe par la gaine. La fibre peut  than. The radiating optical fiber can be of different types. It can be a single mode fiber operating at a value V less than 1.5 and in this case 50 Z of the energy passes through the sheath. Fiber can

également être concue de façon à posséder-des propriétés de mode de rayon-  also be designed to have - radius mode properties -

nement déterminées, ce qui est par exemple le cas des fibres fortement  determined, which is for example the case of fibers

applaties.applatates.

Il est également possible d'utiliser l'effet RAMAN dans les fi-  It is also possible to use the RAMAN effect in the fi

brs, auquel cas la radiation émise diffère de la longueur d'onde transmise dont elle est décalée du premier décalage STOKES. Dans ce cas, la fibre doit pouvoir transmettre par son âme un signal de longueur d'onde supérieure à la longueur d'onde de coupure mais en dessous de la longueur d'onde de  brs, in which case the radiation emitted differs from the transmitted wavelength from which it is offset by the first STOKES offset. In this case, the fiber must be able to transmit by its core a signal of wavelength greater than the cut-off wavelength but below the wavelength of

coupure du matériau de l'âme pour la longueur d'onde de RAMAN décalée.  cutting of the material of the core for the wavelength of RAMAN shifted.

Par exemple, pour une fibre à mode unique à saut d'indice ayant une âme de 5,1 pm de diamètre (An = 5x10) fonctionnant à 1,3 um, une valeur V de 1,5 et avec une séparation de 60nm de la longueur d'onde du signal et du signal de pompage, la variation de l'énergie émise (en excluant la diffusion, l'absorption, etc.), pour le premier décalage de STOKES, sera  For example, for a single-mode index-hopping fiber having a core of 5.1 μm in diameter (An = 5 × 10) operating at 1.3 μm, a V value of 1.5 and with a separation of 60 nm of the wavelength of the signal and of the pumping signal, the variation of the emitted energy (excluding diffusion, absorption, etc.), for the first shift of STOKES, will be

de 5 %, cette énergie étant émise dans l'espace libre.  by 5%, this energy being emitted in free space.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Détecteur optique caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique rayonnante et au moins un capteur photosensible disposé de façon à capter la lumière émise par la fibre sur sa longueur pendant l'utilisation du détecteur, la sortie du capteur photosensible étant modifiée en cas d'interposition d'un objet, dont on désire détecter la présence, entre  1. Optical detector characterized in that it comprises a radiating optical fiber and at least one photosensitive sensor arranged so as to capture the light emitted by the fiber over its length during the use of the detector, the output of the photosensitive sensor being modified by case of interposition of an object, whose presence we wish to detect, between la fibre et ce capteur photosensible.  fiber and this photosensitive sensor. 2. Détecteur optique selon la revendication 1 caractérisé en ce  2. Optical detector according to claim 1 characterized in that qu'il est utilisé pour détecter la fumée.  that it is used to detect smoke. 3. Détecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il  3. Detector according to claim 1 characterized in that it est utilisé pour détecter la présence d'intrus.  is used to detect the presence of intruders. 4. Détecteur selon l'une quelconque des revendications précéden-  4. Detector according to any one of the preceding claims. tes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alarme qui sont déclen-  your characterized in that it includes alarm means which are triggered chés en cas de chute du courant de sortie d'un capteur photosensible.  if the output current of a photosensitive sensor drops. 5. Détecteur optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est conçu de façon à ce que de la lumière de différentes longueurs  5. Optical detector according to claim 1 characterized in that it is designed so that light of different lengths d'ondes puisse être émise et ceci afin de permettre la détection de diffé-  waves can be emitted and this in order to allow the detection of different rents gaz qui absorbent le rayonnement optique dans des longueurs d'ondes différentes.  gas rents which absorb optical radiation in different wavelengths. 6. Procédé pour détecter la présence d'un objet, consistant à émettre de la lumière par la longueur d'une fibre optique rayonnante, et à capter la lumière émise, l'amplitude de la lumière captée étant réduite6. Method for detecting the presence of an object, consisting in emitting light by the length of a radiating optical fiber, and in capturing the emitted light, the amplitude of the captured light being reduced par la présence de l'objet entre la fibre et les moyens permettant de cap-  by the presence of the object between the fiber and the means making it possible to cap- ter la lumière.ter the light.
FR8600156A 1985-01-09 1986-01-08 OPTICAL DETECTOR AND OPTICAL DETECTION METHOD Withdrawn FR2576423A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08500517A GB2169398B (en) 1985-01-09 1985-01-09 Optical sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2576423A1 true FR2576423A1 (en) 1986-07-25

Family

ID=10572599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8600156A Withdrawn FR2576423A1 (en) 1985-01-09 1986-01-08 OPTICAL DETECTOR AND OPTICAL DETECTION METHOD

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS61210916A (en)
FR (1) FR2576423A1 (en)
GB (1) GB2169398B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666163B1 (en) * 1990-08-22 1995-03-17 Bertin & Cie OPTO-ELECTRONIC DEVICE FOR DETECTING SMOKE OR GAS SUSPENDED IN AIR.
EP3539109B8 (en) 2016-11-11 2024-02-14 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
CA3043587A1 (en) 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089654A1 (en) 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11151853B2 (en) 2016-11-11 2021-10-19 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089629A1 (en) 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1398977A (en) * 1971-10-07 1975-06-25 Emi Ltd Gas detector
US4052120A (en) * 1975-02-26 1977-10-04 Erwin Sick Optik-Elektronik Optical apparatus for producing a light curtain
US4379289A (en) * 1979-03-08 1983-04-05 Gte Laboratories Incorporated Fiber optics security system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1398977A (en) * 1971-10-07 1975-06-25 Emi Ltd Gas detector
US4052120A (en) * 1975-02-26 1977-10-04 Erwin Sick Optik-Elektronik Optical apparatus for producing a light curtain
US4379289A (en) * 1979-03-08 1983-04-05 Gte Laboratories Incorporated Fiber optics security system

Also Published As

Publication number Publication date
GB2169398A (en) 1986-07-09
GB2169398B (en) 1988-04-13
JPS61210916A (en) 1986-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2471803C (en) Method and apparatus using polarisation optical time domain reflectometry for security applications
EP0227497B1 (en) Method for detecting explosives
EP0291404A1 (en) Vibration-detecting device comprising a multimode optical fibre as the sensitive element
FR2717908A1 (en) Multi-point nuclear radiation detection appts.
FR2471636A1 (en)
CA2860251C (en) Device for detecting and/or dosing hydrogen and method of detecting and/or dosing hydrogen
FR2576423A1 (en) OPTICAL DETECTOR AND OPTICAL DETECTION METHOD
FR2475826A1 (en) ALARM TRIGGER DEVICE FOR TRANSMISSION LEVEL INSUFFICIENCY, FOR A RECEIVER MODULE OF AN OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM
FR2683901A1 (en) Fibre-optic temperature sensor
FR2847670A1 (en) Method for detecting bubbles in liquid, comprises light source/detector and processor which increments/decrements counter when successive measures of luminous intensity differ by more than threshold
EP0234164A1 (en) Station and device using the back-scattering of a laser beam for detecting and localizing an object or a substance such as smoke from a fire
FR2782799A1 (en) APPARATUS FOR MEASURING LINEAR PARADIAPHOTY OF MULTI-CORE FIBERS
EP0374043B1 (en) Process for analysing optical components, optical fibres or networks of optical guides by time-domain reflectometry, and time-domain reflectometer
FR2520114A1 (en) Optical fibre fracture location for perimeter surveillance - measures interruption time difference for simultaneously transmitted optical signals
US10386247B2 (en) Extending a range of an optical fiber distributed sensing system
FR2536532A1 (en) IMPROVED OPTICAL SENSOR, OPTICAL TRIANGULATION SYSTEM, AND OPTICAL DETECTION METHOD
FR2666163A1 (en) Opto-electronic device for detecting smoke or gas in suspension in air
FR2599516A1 (en) DEVICE FOR ELECTROSTATIC FIELD MEASUREMENT BY AN OPTICAL METHOD
FR3101195A1 (en) Electrical link comprising an optronic electrical protection device.
FR2704651A1 (en) Diode laser gas detector
FR2801400A1 (en) Optical signal intruder detection system, having intense pulse source/target broadcast diffuser multiple photon rays providing and different position detectors detecting signal change
FR2682476A1 (en) Method for detecting and measuring the energy emitted by a laser source and device for its implementation
CA2051913C (en) Process and device for transmitting informations over optical fibers with detection and/or localization of intrusions
FR2570841A1 (en) Optoelectronic emitter-receiver (transceiver) device in a system for transmitting data by optical fibre, comprising an "in situ" test member
FR3077642A1 (en) DEVICE FOR DETECTION OF PHOTOLUMINESCENT MATERIALS IN SEA WATER

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse