NO850865L - Fiberoptisk sensor - Google Patents
Fiberoptisk sensorInfo
- Publication number
- NO850865L NO850865L NO850865A NO850865A NO850865L NO 850865 L NO850865 L NO 850865L NO 850865 A NO850865 A NO 850865A NO 850865 A NO850865 A NO 850865A NO 850865 L NO850865 L NO 850865L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- peaks
- fiber
- interferometer
- sequence
- parameter
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35303—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using a reference fibre, e.g. interferometric devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/266—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light by interferometric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår sensorer for detektering og måling av flere parametere, slik som f.eks. temperatur, trykk osv. I.disse arrangementer er sensoren som utsettes for de parametere som skal avføles og måles, et optisk fiber basert Fabry-Perot interferometer. Et slikt interferometer består av en lengde av en optisk fiber med optisk plane ender som er semi-forsølvet, og som dermed virker som speil for interferometeret. Påvirkningen av parameteren som blir avfølt og som kan undersøkes på ulike måter, f.eks. v.hj.a. magneto-strictive komponenter, piezo-elektriske komponenter, termiske påvirkninger, akustiske påvirkninger, osv., varierer lengden til fiberen. Derved avhenger detekteringen av måling av forandringer i det overførte signal som funksjoner av forandringer i lengden til fiberen som inngår i Fabry-Perot interferometeret. Et slikt Fabry-Perot interferometer kan benytte relativt lange optiske fibre, f.eks. 4 0 cm eller mer og gjerne ca. lm.
Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et bedret sensorarrangement av typen som er beskrevet ovenfor.
Dette oppnås ved å utforme interferometeret i overens"stemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav.
Overføringsfunksjonen til et singelmodus Fabry-Perot interferometer basert bare på fibre, består av en serie identiske og jevnt fordelte topper. Modulering av lengden til fiberen når den benyttes i en sensor, forårsaker fluktuasjoner i lysintensiteten. Disse kan ses ved en detektor ved den ene enden av fiberen. Dette lyset skriver seg fra den andre enden av interferometeret, f.eks. fra en laser som styres på den måten som er beskrevet i US patent-søknad 8401143. Da overføringsfunksjonen til fiberen i sensoren er symmetrisk, foreligger ingen informasjon med hensyn til fortegnet til perturbasjonen til fiberen på grunn av påvirkningen til den avfølte parameter.
I det foreliggende arrangement er fiberen som blir benyttet, av et slag som oppviser mer enn én transversen modus for strå-lingen som benyttes. Således vil en enkeltmodus fiber som ar-beider sammen med en lyskilde med bølgelengde på 1,3 mikrometer oppvise fire transverselle modi når den opplyses av en kilde med bølgelengde 0,633 mikrometer. Tre av disse modi er veilengde degenererte, slik at det finnes to distinkte, veilengde-avhengige modi, som understøttes av fibre. Energien i hver av disse distinkte modi avhenger av lyskilden (vanligvis en laser), og fiberens utstrålingsbetingelser. Her vil to serier av topper opptre i overføringsfunksjonen, og disse topper vil ikke falle sammen. Vanligvis har de to seriene forskjellig amplitude, noe som resulterer i at transmisjonsfunksjonen blir asymmetrisk.
Ved et slikt arrangement vil fortegnet til perturbasjonen til fiberen på grunn av parametere.som blir avfølt, detekteres ved å observere rekkefølgen og avstanden mellom toppene i trans-mis jonskretsen med bruk av en diskriminerende krets som mates fra interferometerets detektor. Intensiteten til disse toppene registreres ved å benytte en fotodetektor, og logiske kretser, som kan være relativt enkle i utførelse, benyttes for å fastslå antall topper og deres ordensrekkefølge ved fremkomst til detek-toren. Med to modi opprettholdt i fiberen, blir modus 1 ved en slik logisk krets representert ved logisk 1, mens modus 2 blir representert ved logisk 0.
Et interferometer av den typen som er forklart ovenfor, blir fremstilt ved å belegge de optisk plane endepartier til en optisk fiber med reflekterende materiale, slik at fiberen blir et Fabry-Perot interferometer. Når et slikt interferometer eller etalon benyttes som en sensor, vil innfallende lys komme inn i fiberen ved den ene ende og eventuelt forlate den ved den motsatte ende, og transmisjonsfunksjonen påvirkes av parameteren som skal bli overvåket. Som allerede forklart, består overføringsfunksjonen til et slikt system av en.rekke skarpe transmisjonstopper, og i en fiber som understøtter to transverselle modi, vil det være to serier av disse transmisjonstopper. Variasjoner i den optiske lengde av fiberen eller bølgelengden til lyskilden forårsaker variasjoner i den overførte intensitet gjennom fiberen. En slik fiber kan benyttes for avføling hvis forandringer i temperatur eller trykk fører til (radikale) endringer i den optiske veilengde langs fiberen. Detekteringsteknikken omfatter telling av pulser i de to serier med topper etter at diskrimineringskretser har skilt dem fra hverandre, for å fastlegge antall topper i hver rekke. Dette gir en indikasjon av størrelsen til parameteren som avføles, og på grunn av forskjellige amplituder til toppene og posisjonen til toppene i de to serier i forhold til hverandre, vil man også få indikasjoner som gir fortegnet til parameteren.
Claims (2)
1. En optisk fiber basert sensor som omfatter et optisk fiber Fabry-Perot interferometer (etalon) som gjør bruk av enkeltmodus fiber, og som kan opprettholde to eller flere transverselle strålingsmodi som er veilengde-spesifike, karakterisert ved at hver modus oppviser sin egen sekvens av topper i sensorens transmisjonskrakteristikk, og hvor toppene i hver sekvens har ulik amplitude slik at overføringsfunksjonen er asymmetrisk, at parameteren som overvåkes blir ført til interferometeret på en slik måte at fiberens veilengde varieres når parameteren endres, hvorved også antall topper som frembringes i hver sekvens av topper varieres, og hvor utlesningsutstyr til-forordnet sensoren overvåker antall topper som frembringes ved hver sekvens og derved også verdien og fortegnet til forand-rianger i parameteren som sensoren overvåker.
2. Optisk fiber basert sensor ifølge krav 1, karakterisert ved at lyskilden som tilfører lys til interferometeret er en halvlederlaser som sender ut lys ved en bølge-lengde på 0,85 mikrometer eller 1,3 mikrometer.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB08406319A GB2155623B (en) | 1983-09-05 | 1984-03-10 | Fibre optic sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO850865L true NO850865L (no) | 1985-09-11 |
Family
ID=10557883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO850865A NO850865L (no) | 1984-03-10 | 1985-03-05 | Fiberoptisk sensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4647203A (no) |
FR (1) | FR2560991A1 (no) |
NO (1) | NO850865L (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4799210A (en) * | 1986-11-05 | 1989-01-17 | Unisys Corporation | Fiber optic read/write head for an optical disk memory system |
DE3714795A1 (de) * | 1987-05-04 | 1988-11-24 | Gerd Goeller | Schuhinnenteil mit einer die fusssohlen massierenden oberflaeche |
US4994791A (en) * | 1987-10-13 | 1991-02-19 | Texas A & M University System | Progressively monitorable fire alarm system |
US4865625A (en) * | 1988-05-02 | 1989-09-12 | Battelle Memorial Institute | Method of producing pyrolysis gases from carbon-containing materials |
US6088144A (en) * | 1996-09-13 | 2000-07-11 | Lucent Technologies Inc. | Detection of frequency-modulated tones in electromagnetic signals |
US5986749A (en) * | 1997-09-19 | 1999-11-16 | Cidra Corporation | Fiber optic sensing system |
EP1233255A1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Ando Electric Co., Ltd. | Wavelength measurement apparatus |
US7061946B2 (en) * | 2002-11-13 | 2006-06-13 | Intel Corporation | Intra-cavity etalon with asymmetric power transfer function |
US7305158B2 (en) * | 2004-04-15 | 2007-12-04 | Davidson Instruments Inc. | Interferometric signal conditioner for measurement of absolute static displacements and dynamic displacements of a Fabry-Perot interferometer |
US7492463B2 (en) * | 2004-04-15 | 2009-02-17 | Davidson Instruments Inc. | Method and apparatus for continuous readout of Fabry-Perot fiber optic sensor |
US7864329B2 (en) * | 2004-12-21 | 2011-01-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fiber optic sensor system having circulators, Bragg gratings and couplers |
US7835598B2 (en) * | 2004-12-21 | 2010-11-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-channel array processor |
EP1869737B1 (en) * | 2005-03-16 | 2021-05-12 | Davidson Instruments, Inc. | High intensity fabry-perot sensor |
US7639368B2 (en) * | 2005-09-13 | 2009-12-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Tracking algorithm for linear array signal processor for Fabry-Perot cross-correlation pattern and method of using same |
US7684051B2 (en) * | 2006-04-18 | 2010-03-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fiber optic seismic sensor based on MEMS cantilever |
US7743661B2 (en) * | 2006-04-26 | 2010-06-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fiber optic MEMS seismic sensor with mass supported by hinged beams |
US8115937B2 (en) * | 2006-08-16 | 2012-02-14 | Davidson Instruments | Methods and apparatus for measuring multiple Fabry-Perot gaps |
WO2008091645A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Davidson Energy | Transducer for measuring environmental parameters |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1159115B (it) * | 1978-09-22 | 1987-02-25 | Cise Spa | Strumento opto-elettronico per misure a distanza di temperature |
US4329058A (en) * | 1979-01-22 | 1982-05-11 | Rockwell International Corporation | Method and apparatus for a Fabry-Perot multiple beam fringe sensor |
DE2936303A1 (de) * | 1979-09-07 | 1981-04-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Druck- zug- und temperaturempfindlicher fuehler sowie verfahren zum betrieb eines solchen fuehlers |
FR2474694B1 (no) * | 1980-01-29 | 1983-09-02 | Thomson Csf |
-
1985
- 1985-03-05 NO NO850865A patent/NO850865L/no unknown
- 1985-03-07 US US06/709,488 patent/US4647203A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-11 FR FR8503511A patent/FR2560991A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2560991A1 (fr) | 1985-09-13 |
US4647203A (en) | 1987-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO850865L (no) | Fiberoptisk sensor | |
GB2155623A (en) | Fibre optic sensor | |
US5381229A (en) | Sapphire optical fiber interferometer | |
US4777358A (en) | Optical differential strain gauge | |
US4297887A (en) | High-sensitivity, low-noise, remote optical fiber | |
US4443700A (en) | Optical sensing apparatus and method | |
US5419636A (en) | Microbend fiber-optic temperature sensor | |
US5367583A (en) | Fiber optic stress-corrosion sensor and system | |
EP0064789B1 (en) | Interferometer transmitting the useful phase information through optical fibres | |
US4853534A (en) | Optical fiber sensing system | |
KR860006690A (ko) | 짧은 간섭 길이 소오스를 사용하는 간섭성 분배 감지기 및 방법 | |
NO334517B1 (no) | Fiberoptisk sensorsystem | |
EP0411054A1 (en) | Temperature and pressure monitors utilizing interference filters | |
CA2447388A1 (en) | Temperature insensitive fiber-optic torque and strain sensor | |
NO834587L (no) | Forbedret fiberoptisk sensor for detektering av en overflates svaert smaa forskyvninger | |
US4648274A (en) | Photoelastic measuring transducer and accelerometer based thereon | |
EP0260894A1 (en) | Optical fibre measuring system | |
US4380394A (en) | Fiber optic interferometer | |
Cockshott et al. | Compensation of an optical fibre reflective sensor | |
NO178126B (no) | Fremgangsmåte til utnyttelse av en optisk fiber som sensor | |
US5061846A (en) | Detecting disturbance using optical gap sensing | |
US6270254B1 (en) | Extended range fiber-optic temperature sensor | |
EP0157606B1 (en) | High temperature pressure transducers and systems for determining deflection of pressure transducer diaphragms | |
JP4742336B2 (ja) | 光ファイバー歪みセンサーとそれを用いた測定機器 | |
CN205449326U (zh) | 一种基于光纤fp腔实现激光拍频测温的装置 |