PL186201B1 - Fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego - Google Patents

Abstract

1. Fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego, w którym spolaryzowana wiązka światła kierowana jest przez modulator elektrooptyczny do fotodetektora, zaś elektrody modulatora są podłączone z anteną pomiarowią znamienny tym, że spolaryzowana wiązka światła podzielona w dzielniku (5), na co najmniej dwie, kierowana jest równolegle, poprzez co najmniej dwa modulatory elektronooptyczne (3, 4) do co najmniej dwóch fotodetektorów (6, 7) podłączonych do układu korelatora (8), przy czym elektrody modulatorów elektronooptycznych (3, 4) są połączone z anteną pomiarową (1) poprzez zwrotnicę (2)

Description

Przedmiotem wynalazku jest fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego, przeznaczony do pomiaru pola elektromagnetycznego, zwłaszcza w strefie bliskiej pola.

Znany fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego, w którym spolaryzowaną wiązkę światła kieruje się przez modulator elektrooptyczny do fotodetektora, ma do elektrod modulatora elektrooptycznego podłączone zaciski krótkiej elektrycznie anteny pomiarowej. Siła elektromotoryczna indukowana w antenie pod wpływem mierzonego pola polaryzuje kryształ modulatora. Spolaryzowana wiązka światła przepuszczona przez kryształ modulatora jest modulowana fazowo lub amplitudowo mierzonym polem.

W znanym modulatorze elektrooptycznym oprócz właściwego efektu piezoelektrycznego występuje dodatkowy efekt piezoelektryczny, który fałszuje charakterystykę amplitudową i fazową modulatora. Ogranicza to pasmo pracy modulatora, a tym samym pasmo pracy samego fotonicznego miernika pola elektromagnetycznego do częstotliwości pierwszego podstawowego rezonansu piezoelektrycznego. Poszerzenie pasma pracy takiego modulatora, a tym samym pasma samego miernika odbywa się na drodze zmniejszania wymiarów zewnętrznych kryształu modulatora, od których to wymiarów zależy częstotliwość efektu piezoelektrycznego .

Przedmiotem wynalazku jest fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego, w którym spolaryzowaną wiązkę światła kieruje się przez modulator elektrooptyczny do fotodetektora. Elektrody modulatora są podłączone z anteną pomiarową.

Istota fotonicznego miernika według wynalazku polega na tym, że spolaryzowana wiązka światła podzielona w dzielniku, na co najmniej dwie, kierowana jest równolegle, poprzez co najmniej dwa modulatory elektronooptyczne, do co najmniej dwóch fotodetektorów podłączonych do układu korelatora, przy czym elektrody modulatorów elektronooptycznych są połączone z anteną pomiarową poprzez zwrotnicę.

Zasadniczą korzyścią techniczną, wynikającą ze stosowania fotonicznego miernika według wynalazku jest wielokrotne poszerzenie jego pasma pracy, bez konieczności, zwłaszcza tam gdzie nie jest to możliwe, zmniejszania wymiarów kryształu modulatora. Pozwala to na rozszerzenie zakresu zastosowań tak skonstruowanego czujnika do metrologii pól elektromagnetycznych wysokiej częstotliwości. Dodatkową korzyścią jest uzyskanie płaskiej, równomiernej charakterystyki czujnika nie zależnej od efektu piezoelektrycznego.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia układ blokowy fotonicznego miernika pola elektromagnetycznego.

186 201

Fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego jest wyposażony w krótką elektrycznie antenę pomiarową 1 połączoną poprzez zwrotnicę 2, która stanowi układ dopasowujący, z elektrodami dwóch modulatorów elektrooptycznych 3 i 4, o tak dobranych wymiarach geometrycznych kryształu każdego z modulatorów, aby szereg częstotliwości rezonansowych wynikających z efektu piezoelektrycznego w obu modulatorach nie był wzajemnie skorelowany. Do modulatorów elektrooptycznych 3 i 4 kierowane są dwie identyczne wiązki światła, uzyskane w wyniku podzielenia wejściowej spolaryzowanej wiązki światła w układzie dzielnika 5. Wyjściowe wiązki światła z modulatorów elektrooptycznych 3 i 4 kierowane są do dwóch fotodetektorów 6 i 7, które podłączone są do układu korelatora 8. W układzie korelatora 8 porównuje się oba sygnały i wyznacza się sygnał stanowiący minimum obu sygnałów. Sygnał wyjściowy z układu korelatora 8, jest sygnałem zmodulowanym jedynie poprzez mierzone pole elektromagnetyczne.

186 201

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Fotoniczny miernik pola elektromagnetycznego, w którym spolaryzowana wiązka światła kierowana jest przez modulator elektrooptyczny do fotodetektora, zaś elektrody modulatora są podłączone z anteną pomiarową, znamienny tym, że spolaryzowana wiązka światła podzielona w dzielniku (5), na co najmniej dwie, kierowana jest równolegle, poprzez co najmniej dwa modulatory elektronooptyczne (3, 4) do co najmniej dwóch fotodetektorów (6, 7) podłączonych do układu korelatora (8), przy czym elektrody modulatorów elektronooptycznych (3,4) są połączone z anteną pomiarową (1) poprzez zwrotnicę (2).

2. Fotoniczny miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiary geometryczne każdego z kryształów modulatorów elektronooptycznych (3, 4) są tak dobrane, aby szereg częstotliwości rezonansowych wynikających z efektu piezoelektrycznego w modulatorach nie był wzajemnie skorelowany.