PL169458B1 - Światłowód probierczy - Google Patents

Abstract

1. Światłowód probierczy, zawierający rdzeń prowadzący światło, znamienny tym, że rdzeń (1) stanowi rurka, przy czym iloczyn pierwiastka kwadratowego z różnicy współczynników załamania rdzenia (1) i płaszcza (3) przez grubość ścianki rdzenia (1) ma taką samą wartośćjak dla włóknistego światłowodu jednomodowego zbudowanego z takich samych materiałów.

Description

Przedmiotem wynalazku jest światłowód probierczy zwłaszcza dla opto-czujników.

Znany światłowód probierczy stanowi wielomodowy światłowód o średnicy rdzenia równej 200 pm, z usuniętym na części długości płaszczem. Światłowód ten posiada bardzo niską sprawność bowiem w próbkowaniu otoczenia bierze udział nie więcej niż 0,1% energii propagującej w rdzeniu.

Pozostała energia powoduje obniżenie czułości progowej czujnika.

Propagacja światła przez rdzeń światłowodu odbywa się drogą całkowitych wewnętrznych odbić promieni świetlnych na granicy rdzeń - płaszcz, przy czym przy każdym odbiciu światło wnika na pewną głębokość w materiał płaszcza. Jeśli na pewnym odcinku usunie się płaszcz to propagujące rdzeniem światło będzie wnikało na pewną głębokość w ośrodek otaczający rdzeń i będzie pobierało informację o tym ośrodku, na przykład o jego kolorze.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że rdzeń światłowodu ma postać rurki o współczynniku załamania większym od otaczającego go płaszcza. Do drugiej powierzchni płaszcza przylega tłumik modów płaszczowych.

Wartość współczynnika załamania rdzenia oraz grubość jego ścianki są tak dobrane, że iloczyn pierwiastka kwadratowego z różnicy współczynników załamania rdzenia i płaszcza przez grubość ścianki posiada taką samą wartość jak dla włóknistych światłowodów jednomodowych. Dzięki temu pola wszystkich modów prowadzonych w rdzeniu mają ten sam rozmiar i tym samym są jednakowo wrażliwe na zmiany parametrów ośrodka otaczającego światłowód probierczy.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny przez rurkowy światłowód probierczy, zaś fig. 2 przedstawia przekrój wzdłużny przez prętowy światłowód probierczy.

Rurkowy światłowód probierczy przedstawiony na fig. 1 posiada rdzeń 1 ze szkła krzemionkowego o współczynniku załamania równym 1,460, w postaci rurki o średnicy wewnętrznej równej 250 pm i grubości ścianki 5 pm. Rdzeń 1 jest pokryty od środka izolacją 2, zaś od zewnątrz płaszczem 3, ze szkła krzemionkowego, domieszkowanego o współczynniku załamania równym 1,458. Płaszcz 3 opasany jest tłumikiem 4 modów płaszczowych. Badany ośrodek 5 znajduje się wewnątrz światłowodu.

Prętowy światłowód probierczy przedstawiony na fig. 2 posiada rdzeń 6, ze szkła krzemionkowego o współczynniku załamania równym 1,464, w postaci rurki o średnicy wewnętrznej równej 119 pm i grubości ścianki równej 3 pm, wypełnionej płaszczem 7 z centrycznie usytuowanym tłumikiem 8 modów płaszczowych. Powierzchnia zewnętrzna rdzenia 6 pokryta jest izolacją 9. Badany ośrodek 10 znajduje się wokół światłowodu. Współczynnik załamania płaszcza 7 wynosi 1,458.

169 458

169 458

Λ		\	/ I
Λ		I /	i l \	*

/' \

Fig. 1

\ /

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Światłowód probierczy, zawierający rdzeń prowadzący światło, znamienny tym, że rdzeń (1) stanowi rurka, przy czym iloczyn pierwiastka kwadratowego z różnicy współczynników załamania rdzenia (1) i płaszcza (3) przez grubość ścianki rdzenia (1) ma taką samą wartość jak dla włóknistego światłowodu jednomodowego zbudowanego z takich samych materiałów.

2. Światłowód według zastrz. 1, znamienny tym, że do jednej z powierzchni rdzenia (1) przylega izolacja (2), a do drugiej powierzchni przylega płaszcz (3), do którego drugiej powierzchni przylega tłumik (4) modów płaszczowych.