FR2619909A1 - Dispositif de mesure incrementale d'un deplacement lineaire - Google Patents
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Abstract
La mesure du déplacement d'un mobile M le long d'une fibre optique monomode biréfringente F est réalisée grâce à un émetteur E qui injecte une lumière polarisée dans cette fibre de sorte que l'état de polarisation de cette lumière varie périodiquement le long de celle-ci avec un pas prédéterminé. Une sonde S accompagne le mobile M et crée un champ magnétique H qui modifie cette lumière d'une manière qui dépend de son état local de polarisation. Un récepteur R reçoit cette lumière en sortie de la fibre, en détecte les modifications résultant du déplacement et compte en conséquence les pas franchis par le mobile. L'invention peut s'appliquer à la détermination de la position d'un train de chemin de fer métropolitain.
Description
Dispositif de mesure incrémentale d'un déplacement linéaire
La présente invention concerne la mesure de déplacements linéaires. Pour permettre une telle mesure il est connu de disposer une piste le long de la ligne suivie par le mobile en déplacement et d'établir en des zones régulièrement successives de cette piste deux états physiques complémentaires. Ces états se succèdent l'un à l'autre de manière alternative en définissant des pas. La mesure se fait alors par détection de ces états et comptage du nombre des pas parcourus. Un dispositif assurant une telle mesure permet, s'il est associé à des moyens pour distinguer le sens du déplacement du mobile, de connaître à tout instant la position de l'objet par addition et soustraction de pas à partir d'un point de départ connu.
La présente invention concerne la mesure de déplacements linéaires. Pour permettre une telle mesure il est connu de disposer une piste le long de la ligne suivie par le mobile en déplacement et d'établir en des zones régulièrement successives de cette piste deux états physiques complémentaires. Ces états se succèdent l'un à l'autre de manière alternative en définissant des pas. La mesure se fait alors par détection de ces états et comptage du nombre des pas parcourus. Un dispositif assurant une telle mesure permet, s'il est associé à des moyens pour distinguer le sens du déplacement du mobile, de connaître à tout instant la position de l'objet par addition et soustraction de pas à partir d'un point de départ connu.
I1 constitue alors un codeur linéaire incrémental. De tels codeurs incrémentaux ont souvent été utilisés pour fournir une représentation numérique de la position d'un mobile en déplacement rectiligne ou circulaire. La position est repérée par le relevé du nombre de pas effectués par un capteur qui est rendu solidaire du mobile et qui défile devant la piste où sont matérialisés lesdits états physiques complémentaires. Ces deux états sont distingués par le capteur qui leur attribue des valeur O ou 1 respectivement.
Ce sont par exemple de surfaces opaques et transparentes. Des moyens de détection et de comptage de pas sont généralement associés au capteur pour former une tête de lecture.
Les dispositifs de mesure de déplacement connus inclus dans de tels codeurs sont bien adaptés à la mesure de déplacements sur une distance limitée, par exemple quelques mètres. I1 apparaît en effet coûteux de réaliser une piste s'étendant sur des distances beaucoup plus grandes.
Par ailleurs, dans le cas où le résultat de la mesure de déplacement doit être utilisé dans un organe fixe, notamment à une extrémité de la ligne de déplacement, il est nécessaire de prévoir des moyens de transmission entre le capteur mobile et cet organe fixe. Le coût de ces moyens s'ajoute à celui du dispositif de mesure lui même.
Ces inconvénients rendent ces dispositifs connus difficilement utilisables lorsque l'on cherche à connaître par exemple la position d'un train circulant sur une ligne de chemin de fer métropolitain.
La présente invention a notamment pour but de réaliser un dispositif de mesure incrémentale d'un déplacement linéaire pratiquement utilisable sur des distances plus grandes Que précédemment.
Elle a aussi pour but de permettre de disposer facilement du résultat de la mesure en un point fixe, notamment à une extrémité de la ligne de déplacement.
Elle a aussi pour but de permettre d'atteindre ces buts d'une manière simple sûre et économique. Elle a plus généralement pour but de s'affranchir des contraintes technologiques liées à l'emploi des pistes de repérage des dispositifs connus, notamment de la nécessité d'établir lesdits états physiques complémentaires par une succession d'opérations localisées dont chacune doit modifier la piste d'une manière repérable permanente.
Et elle a pour objet un dispositif de mesure incrémentale d'un déplacement linéaire, ce dispositif étant destiné à mesurer un déplacement d'un mobile le long d'une ligne de mesure, et comportant - une piste de repérage s'étendant selon ladite ligne de mesure et comportant des zones de repérage qui se succèdent selon sa longueur et dans la succession desquelles une grandeur physique de repérage présente alternativement une première et une deuxième valeurs de repérage distinctes, de manière à définir des pas de mesure sur la longueur de chacun desquels cette grandeur passe de l'une à l'autre de deux dites valeurs de repérage, - un capteur de repérage accompagnant ledit mobile dans ses déplacements, ce capteur étant sensible à la valeur locale de ladite grandeur de repérage, - des moyens de détection de pas alimentés par ce capteur de repérage pour détecter les passages de l'une à l'autre des deux dites valeurs de repérage, la détection d'un tel passage constituant la détection d'un pas de mesure parcouru par ledit mobile, - et des moyens de comptage alimentés par lesdits moyens de détection de pas pour compter le nombre des dits pas de mesure parcouru de manière que ce nombre constitue une mesure du déplacement dudit mobile, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ladite piste de repérage comporte une fibre optique de repérage monomode à biréfringence intrinsèque, cette fibre possédant un axe et deux plans neutres qui passent par cet axe et qui sont perpendiculaire l'un à l'autre, ces deux plans étant un plan de vitesse maximale et un plan de vitesse minimale tels que, si des vibrations lumineuses qui se propagent dans la fibre en présentant des polarisations linéaires d5sposées, en ce qui concerne le champ électrique, selon des lignes neutres situées dans ces plans de vitesses maximale et minimale, ces vibrations ont des vitesses de propagation différentes respectivement maximale et minimale, de sorte que si une lumière circule dans cette fibre et si, en un premier point de la longueur de cette fibre, elle présente une polarisation linéaire selon une ligne de polarisation initiale à 45 degrés par rapport auxdites lignes neutres, cette lumière prend plus loin une polarisation elliptique, puis circulaire en un deuxième point, puis elliptique, puis linéaire en un troisième point selon une ligne de polarisation perpendiculaire à la ligne de polarisation initiale, puis elliptique, puis circulaire en un quatrième point, puis elliptique, puis linéaire en un cinquième point selon la ligne de polarisation initiale, cette évolution de la polarisation de cette lumière constituant un cycle de polarisation, de tels cycles se succèdant le long de cette fibre, tous les points tels que ces premier, deuxième, troisième, quatrième et cinquième points étant des points de polarisation remarquable, la distance dudit premier audit cinquième point constituant une longueur de battement propre à ladite fibre de repérage, la distance mutuelle de deux points de polarisation remarquable consécutifs étant égale au quart de cette longueur de battement, - et des moyens d'injection de lumière pour injecter dans cette fibre de repérage une lumière de repérage polarisée stable ayant une composante de polarisation selon chacune des deux dites lignes neutres, de sorte qu'une partie au moins de cette lumière subit un dit cycle de polarisation chaque fois qu'elle parcourt une dite longueur de battement et qu'elle définit ainsi sur cette fibre une succession stable dedits points de polarisation remarquable, - ladite grandeur de repérage à laquelle estlsensible ledit capteur de repérage étant une grandeur qui dépend de la polarisation de ladite lumière de repérage circulant dans ladite fibre de repérage, de sorte qu'elle reprend une même valeur au moins chaque fois que ledit mobile a parcouru une dite longueur de battement de omette fibre.
Selon la présente invention on peut adopter de plus les dispositions plus particulières et parfois préférées suivantes - Ledit capteur de repérage comporte un organe perturbateur accompagnant ledit mobile pour créer, à partir de l'extérieur de ladite fibre de repérage et sans altérer celle-ci, une perturbation qui atteint localement ladite lumière de repérage se propageant dans cette fibre et qui modifie définitivement cette lumière avec une grandeur de modification qui dépend de la polarisation locale de cette lumière, - ce capteur comportant en outre un détecteur de modification recevant ladite lumière de repérage à une sortie de ladite fibre de repérage, et détectant la grandeur de ladite modification de manière que cette grandeur constitue une grandeur de sortie Qui représente la valeur de ladite grandeur de repérage au lieu de ladite perturbation, et qui prend deux valeurs repérage correspondant à celles de cette grandeur de repérage.
- Ledit organe perturbateur est une sonde magnétique créant localement dans ladite fibre de repérage un champ magnétique parallèle audit axe de cette fibre de manière à faire tourner la ligne de polarisation de ladite lumière de repérage si la polarisation de cette lumière est localement linéaire, et à ne pas modifier sensiblement cette lumière si la polarisation de cette lumière est localement circulaire, de sorte que ledit pas de mesure est égal à la moitié de ladite longueur de battement, - ledit détecteur de modification comportant un analyseur de polarisation.
- Ledit analyseur de polarisation est un séparateur de polarisation pour séparer deux composantes de ladite lumière de repérage en sortie de ladite fibre de repérage, ces deux composantes étant polarisées linéairement selon deux lignes différentes, - ledit détecteur de modification comportant en outre un comparateur comparant ces deux composantes et détectant lesdites valeurs de repérage de ladite grandeur de sortie comme résultat de cette comparaison.
- Ledit séparateur de polarisation sépare deux composantes de polarisation de sortie présentant deux champs électriques d'amplitudes Esx et Esy selon deux lignes perpendiculaires, ledit comparateur comparant ces deux amplitudes.
- Ledit comparateur fournit ladite grandeur de sortie sous la forme d'un signal utile représentatif du rapport (Esy- Esx)/(Esy+ Esx) de la différence des carrés à la somme des carrés des deux dites amplitudes des champs des deux dites composantes de sortie.
- Ladite sonde magnétique fait apparaitre, entre ledit champ magnétique et ladite lumière de repérage, une longueur unitaire d'interaction magnéto-optique qui n'est pas sensiblement supérieure à 50% de ladite longueur de battement de ladite fibre de repérage de manière que ladite modification de ladite lumière de repérage soit bien différente selon que cette sonde est dans une zone de petite ou de grande ellipticité de la polarisation de cette lumière. (Une ellipticité nulle correspond à une polarisation circulaire, une ellipticité maximale à une polarisation rectiligne).
- Ladite longueur d'interaction magnéto-optique est supérieure à 1% de ladite longueur de battement de manière que ladite modification de ladite lumière de repérage soit grande quand ladite sonde magnétique est dans une zone de grande ellipticité de la polarisation de cette lumière. (Pour une intensité donnée de champ magnétique l'amplitude de variation de la grandeur de sortie croit en effet avec la longueur d'interaction, tant que celle-ci reste inférieure à la moitié de la longueur de battement).
- Lesdits moyens d'injection de lumière sont des moyens pour injecter dans une entrée de ladite fibre de repérage une lumière de repérage à polarisation circulaire. (Une telle polarisation assure en effet, comme la polarisation à 45 degrés, l'égalité entre les composantes de polarisation selon les deux lignes neutres et une amplitude maximale de la -variation de la grandeur de- sortie. Elle peut être aisément obtenue à l'aide d'un laser émettant une lumière à polarisation linéaire quelconque et d'une lame biréfringente Quart d'onde. Et elle évite d'avoir à déterminer l'orientation des lignes neutres de la fibre).
Il apparaît que, dans le cadre de la présente invention la fibre optique de repérage constitue à la fois la piste de repérage et un moyen de transmission des informations concernant le déplacement.
Un avantage important d'une telle utilisation de fibre optique est de permettre de réaliser facilement une piste de grande '(plusieurs centaines de mètres) et même de très grande longueur (plusieurs
Km, voire dizaines de Km).
Km, voire dizaines de Km).
L'invention peut trouver application dans la localisation des rames de métro, trains, machines ferroviaires...
Le dispositif à fibre optique peut aussi assurer d'autres fonctions, telles la détection et la transmission d'informations particulières entre le mobile et le sol. Dans le cas d'application où le sens de déplacement du mobile ne serait pas toujours connu, le dispositif peut être muni de moyens pour déterminer ce sens afin de permettre de toujours connaître la position du mobile par totalisation de pas en plus ou en moins. Ces moyens peuvent être par exemple constitués par un dispositif auxiliaire analogue de même pas décalé longitudinalement d'un demi pas par rapport au dispositif principal.
A l'aide des figures schématiques ci-tointes on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre dans le cadre de l'exposé qui en a été donné ci-dessus. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. Le mode de mise en oeuvre décrit comporte les dispositions mentionnées ci-dessus comme parfois préférées selon la présente invention. Il doit être compris que les éléments mentionnés peuvent être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques.
La figure 1 représente une vue en perspective d'un tronçon d'une fibre optique de repérage d'un dispositif selon la présente invention, avec représentation, dans des sections successives de cette fibre, de la trajectoire de l'extrémité du vecteur représentatif du champ électrique d'une lumière de repérage circulant dans cette fibre, l'origine de ce vecteur étant prise sur l'axe de cette fibre.
La figure 2 représente un vue de ce dispositif.
La figure 3 représente une vue du récepteur de ce dispositif.
Sur la figure 1 la fibre de repérage est représentée en F, son axe en A, lesdites lignes neutres en xn et yn, lesdites lignes de polarisation initiale et perpendiculaire en PI et PP, et lesdits premier, deuxième, troisième, quatrième et cinquième points de polarisation remarquable en P1, P2, P3, P4 et P5, respectivement.
Bien que la fibre F ne présente pas de variation de structure selon sa longueur elle contient intrinséquement un code linéaire virtuel qui n'apparaît qu'en présence de lumière. Toute fibre monomode présente une anisotropie radiale qui est due soit à une ellipticité du coeur de la fibre, soit à une dissymétrie des contraines résiduelles internes. Ces deux causes introduisent une biréfringence intrinsèque
Dn = nx ny où nx et n y sont les indices de réfraction rencontrés par les lumières polarisées selon les lignes neutres xn et yn de la fibre (ces lignes sont en même temps les directions de vibration des deux modes fondamentaux qui se propagent dans la fibre). Ces vibrations lumineuses orthogonales se propagent avec des vitesses différentes.
Dn = nx ny où nx et n y sont les indices de réfraction rencontrés par les lumières polarisées selon les lignes neutres xn et yn de la fibre (ces lignes sont en même temps les directions de vibration des deux modes fondamentaux qui se propagent dans la fibre). Ces vibrations lumineuses orthogonales se propagent avec des vitesses différentes.
Si l'anisotropie est sensiblement uniforme le long de la fibre les vibrations se retrouvent en phase après le parcours d'un tronçon de fibre dont la longueur Lb est dite longueur de battement.
Si une onde polarisé par exemple linéairement est couplée à l'entrée de la fibre, à chaque abaisse NLb (N étant un nombre entier), l'état de polarisation de la lumière est linéaire, identique à celui à l'entrée de la fibre. A l'intérieur d'une longueur Lb, l'état de polarisation est généralement elliptique.
C'est cette périodicité dans l'état de polarisation de la lumière qui constitue le code virtuel porté par la fibre.
Pour mettre en évidence ces états de polarisation périodiques, une perturbation magnéto-optique est créée localement par application d'un champ magnétique orienté selon l'axe de la fibre. La grandeur de l'effet magnéto-optique de Faraday dépend de l'état de la polarisation au point de la fibre où ce champ est appliqué. En particulier, cette grandeur est maximale lorsque l'état de polarisation est linéaire.(0n sait qu'elle apparaît alors sous la forme d'une rotation de la polarisation).
Conformément à la figure 2 le dispositif de mesure selon l'invention se présente sous la forme d'une liaison optique point à point, par l'intermédiaire d'une ligne optique constituée par la fibre monomode F, avec à l'émission une diode laser E à semiconducteur émettant en continu une onde optique polarisée linéairement et en extrémité de ligne un récepteur optique B. La lumière de la diode E est injectée dans la fibre F à travers une lame quart onde LQ pour obtenir une polarisation circulaire.Le récepteur R comporte, comme représenté sur la figure 3, une lentille de couplage LS, un cube analyseur SP constituant le séparateur de polarisation précédemment mentionné, deux photodétecteurs PX et PY pour les deux composantes de polarisation de sortie séparées par ce séparateur, et deux amplificateurs AX et AY en sortie de ces photodétecteurs pour transmettre les signaux représentatifs des amplitudes Esx et Esy au comparateur CP précédemment mentionné. Ce dernier alimente les moyens de détection de pas D et de comptage C précédemment mentionnés.
Au point courant, le long de la fibre, à l'abaisse L1, la sonde magnétique mobile S génère un champ magnétique H, coaxial à la fibre et appliqué sur une longueur de fibre L2.
A l'entrée de la fibre, la vibration lumineuse est polarisée de manière à coupler une énergie égale sur les deux modes de propagation du guide.
En extrémité de ligne, l'état de polarisation est analysé suivant deux directions d'analyse orthogonales. Pour cela un cube analyseur, séparateur de polarisation SP, permet de détecter séparément les composantes Esx et ESy en sortie.
Le fonctionnement peut être expliqué en tenant compte des hypothèses suivantes - il y a superposition des phénomènes de biréfringence linéaire et de rotation Faraday dans la longueur de fibre L2, - la rotation Faraday par unité de longueur d'interaction, r=V.H (V étant la constante de Verdet du matériau de coeur de la fibre) est très inférieure au déphasage par unité de longueur du lié à la biréfringence Dn
Dans ces conditions, même en présence d'interaction magnéto-optique, l'état de polarisation varie avec une périodicité de l'ordre de celle qui est caractéristique de la fibre biréfringente seule.
Dans ces conditions, même en présence d'interaction magnéto-optique, l'état de polarisation varie avec une périodicité de l'ordre de celle qui est caractéristique de la fibre biréfringente seule.
Les intensités lumineuses détectées sont x (E0) 2/2 x (1 - du .2 sin dU.L2/2 x cos (du.L1+du.L2/2) (Esy)2 = (Eo2/2 x (1 + 2r2 sind du.L2/2 x cos (dU.L1+du.L2/2)
du'l (Eo) représente la puissarsce lumineuse émise par la diode laser E et atténuée par la ligne optique.
du'l (Eo) représente la puissarsce lumineuse émise par la diode laser E et atténuée par la ligne optique.
Le signal utile P est obtenu électroniquement dans le comparateur
CP.Il vaut
P = (Esy2 - Esx2) / ( Esy2 + Esx2)
Il est indépendant des variations d'intensité de la source et des variations dans les pertes de la ligne optique.
CP.Il vaut
P = (Esy2 - Esx2) / ( Esy2 + Esx2)
Il est indépendant des variations d'intensité de la source et des variations dans les pertes de la ligne optique.
Pour 2
P = 2r . 2 sin du.L2/2 x cos (du.L1+du-L2/2)
Puisque la longueur d'interaction L2 est constante, le signal P est une fonction périodique de la longueur L1 entre l'entrée de la fibre et le point courant.
Le déphasage unitaire du est relié à la longueur de battement
Lb par la relation du = 2x3,14/Lb d'où
P = (2r/3,111). Lb sin 3,14 L2/Lb x cos (6,28 Li/Lb+3i4 L2/Lb)
L'amplitude de la modulation du signal utile P est donc maximale si la longueur d'interaction magnéto-optique est moitié de la longueur de battement (L2=Lb/2)
Le signal utile vaut alors
P - 2 V HLb/3,14. sin 6,28 L1/Lb.
Lb par la relation du = 2x3,14/Lb d'où
P = (2r/3,111). Lb sin 3,14 L2/Lb x cos (6,28 Li/Lb+3i4 L2/Lb)
L'amplitude de la modulation du signal utile P est donc maximale si la longueur d'interaction magnéto-optique est moitié de la longueur de battement (L2=Lb/2)
Le signal utile vaut alors
P - 2 V HLb/3,14. sin 6,28 L1/Lb.
Il est modulé avec une période spatiale Lb.
Pour que r soit très inférieur à du et V HLb très inférieur à 3,14, il faut que l'indice de modulation 2 V HLb soit égal à environ 1%.
La constante de Verdet de la silice étant d'environ 4.10-6 rad/A, il apparat que le champ magnétique nécessaire est de l'ordre de 2,5.103 / Lb (le champ H étant exprimé en A/m).
Une longueur de battement de lm implique une biréfringence linéaire nX-ny de 1,3.10 à la longueur d'onde de 1,3 micromètre.
Les fibres monomodes, type télécommunication, présentent des longueurs de battement entre 10cm et quelques mètres. Il peut être utile d'accentuer par construction (création de tensions internes dissymétriques) l'anisotropie de la fibre pour obtenir une longueur de battement de l'ordre de 1cm ou moins.
Claims (9)
1/ Dispositif de mesure incrémentale d'un déplacement linéaire, ce dispositif étant destiné à mesurer un déplacement d'un mobile (M) le long d'une ligne de mesure, et comportant - une piste de repérage s'étendant selon ladite ligne de mesure et comportant des zones de repérage qui se succèdent selon sa longueur et dans la succession desquelles une grandeur physique de repérage présente alternativement une première et une deuxième valeurs de repérage distinctes, de manière à définir des pas de mesure sur la longueur de chacun desquels cette grandeur passe de l'une à l'autre de deux dites valeurs de repérage, - un capteur de repérage accompagnant ledit mobile dans ses déplacements, ce capteur étant sensible à la valeur locale de ladite grandeur de repérage, - des moyens de détection de pas (D) alimentés par ce capteur de repérage pour détecter les passages de l'une à l'autre des deux dites valeurs de repérage, la détection d'un tel passage constituant la détection d'un pas de mesure parcouru par ledit mobile, - et des moyens de comptage (C) alimentés par lesdits moyens de détection de pas pour compter le nombre desdits pas de mesure parcourus de manière que ce nombre constitue une mesure du déplacement dudit mobile, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ladite piste de repérage comporte une fibre optique de repérage (F) monomode à biréfringence intrinsèque, cette fibre possédant un axe (A) et deux plans neutres qui passent par cet axe et qui sont perpendiculaire l'un à l'autre, ces deux plans étant un plan de vitesse maximale et un plan de vitesse minimale tels que, si des vibrations lumineuses qui se propagent dans la fibre en présentant des polarisations linéaires disposées, en ce qui concerne le champ électrique, selon des lignes neutres (xn, yn) situées dans ces plans de vitesses maximale et minimale, ces vibrations ont des vitesses de propagation différentes, respectivement maximale et minimale, de sorte que si une lumière circule dans cette fibre et si, en un premier point (P1) de la longueur de cette fibre, elle présente une polarisation linéaire selon une ligne de polarisation initiale (PI) à 45 degrés par rapport auxdites lignes neutres, cette lumière prend plus loin une polarisation elliptique, puis- circulaire en un deuxième point (P2), puis elliptique, puis linéaire en un troisième point (P3) selon une ligne de polarisation (PP) perpendiculaire à la ligne de polarisation initiale, puis elliptique, puis circulaire en un quatrième point (P4), puis elliptique, puis linéaire en un cinquième point (P5) selon la ligne de polarisation initiale, cette évolution de la polarisation de cette lumière constituant un cycle de polarisation, de tels cycles se succèdant le long de cette fibre, tous les points tels que ces premier, deuxième, troisième, quatrième et cinquième points étant des points de polarisation remarquable, la distance dudit premier audit cinquième point constituant une longueur de battement (Lb) propre à ladite fibre de repérage, la distance mutuelle de deux points de polarisation remarquable consécutifs étant égale au quart de cette longueur de battement, - et des moyens d'injection de lumière (E, LQ) pour injecter dans cette fibre de repérage une lumière de repérage polarisée stable ayant une composante de polarisation selon chacune des deux dites lignes neutres, de sorte qu'une partie au moins de cette lumière subit un dit cycle de polarisation chaque fois qu'elle parcourt une dite longueur de battement et qu'elle définit ainsi sur cette fibre une succession stable dedits points de polarisation remarquable, - ladite grandeur de repérage à laquelle est sensible ledit capteur de repérage (R, S) étant une grandeur qui dépend de la polarisation de ladite lumière de repérage circulant dans ladite fibre de repérage, de sorte qu'elle reprend une même valeur au moins chaque fois que ledit mobile a parcouru une dite longueur de battement de omette fibre.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit capteur de repérage (R, S) comporte un organe perturbateur (S) accompagnant ledit mobile (M) pour créer à partir de l'extérieur de ladite fibre de repérage (F) et sans altérer celle-ci, une perturba-.
tion qui atteint localement ladite lumière de repérage se propageant dans cette fibre et qui modifie définitivement cette lumière avec une grandeur de modification qui dépend de la polarisation locale de cette lumière, - ce capteur comportant en outre un détecteur de modification (R) recevant ladite lumière de repérage à une sortie de ladite fibre de repérage, et détectant la grandeur de ladite modification de manière que cette grandeur constitue une grandeur de sortie qui représente la valeur de ladite grandeur de repérage au lieu de ladite perturbation, et qui prend deux valeurs de repérage correspondant à celles de cette grandeur de repérage.
3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit organe perturbateur est une sonde magnétique (S) créant localement dans ladite fibre de repérage (F) un champ magnétique (H) parallèle audit axe de cette fibre de manière à faire tourner la ligne de polarisation de ladite lumière de repérage si la polarisation de cette lumière est localement linéaire, et à ne pas modifier sensiblement cette lumière si la polarisation de cette lumière est localement circulaire, de sorte que ledit pas de mesure est égal à la moitié de ladite longueur de battement (lob), - ledit détecteur de modification (R) comportant un analyseur de polarisation (SP).
4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit analyseur de polarisation est un séparateur de polarisation (SP) pour séparer deux composantes de ladite lumière de repérage en sortie de ladite fibre de repérage (F), ces deux composantes étant polarisées linéairement selon deux lignes différentes, - ledit détecteur de modification comportant en outre un comparateur (CP) comparant ces deux composantes et détectant lesdites valeurs de repérage de ladite grandeur de sortie comme résultat de cette comparaison.
5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit séparateur de polarisation (SP) sépare deux composantes de polarisation de sortie selon deux lignes perpendiculaires, ledit comparateur (CP) comparant les deux amplitudes (Esx, Esy) de ces deux champs électriques, respectivement.
6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit comparateur (CP) fournit ladite grandeur de sortie sous la forme d'un signal utile (P) représentatif du rapport (Esy- Esx)/(Esy + Esx) de la différence des carrés à la somme des carrés des deux dites amplitudes des champs des deux dites composantes de sortie.
7/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite sonde magnétique (S) fait apparattre, entre ledit champ magnétique (H) et ladite lumière de repérage une longueur unitaire d'interaction magnéto-optique (L2) qui n'est pas sensiblement supérieure à 50% de ladite longueur de battement (Lb) de ladite fibre de repérage (F) de manière que ladite modification de ladite lumière de repérage soit bien différente selon que cette sonde est centrée dans une zone de petite (P2) ou de grande (P1) ellipticité de la polarisation de cette lumière.
8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite longueur d'interaction magnéto-optique (L2) est supérieure à 1% de ladite longueur de battement (Lb) de manière que ladite modification de ladite lumière de repérage soit grande quand ladite sonde magnétique (S) est dans une zone (P1) de grande ellipticité de la polarisation de cette lumière.
9/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'injection de lumière CE,LQ) sont des moyens pour injecter dans une entrée de ladite fibre de repérage (F) une lumière de repérage à polarisation circulaire.
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| FR2619909B1 (fr) | 1991-08-02 |
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