RO128068B1 - Metodă neinvazivă şi dispozitiv pentru detecţia minelor îngropate în sol - Google Patents

Description

Invenția se referă la o metodă neinvazivă, de la distanță, de detecție a minelor îngropate în sol, inclusiv a celor care nu conțin componente metalice, folosind un senzor optoelectronic acustic de tip emițător laser cu fibră optică cu reacție distribuită de tip DFB-FL (Distributed FeedBack Fiber Laser - laser cu fibră cu reacție inversă distribuită), cuplat cu un emițător laser corp solid de mare strălucire, cu funcționare în regim de comutație optică pasivă, folosit pentru excitarea de unde sonore în sol, și la un dispozitiv care aplică metoda.

Se cunosc dispozitive pentru detecția minelor îngropate în sol ce folosesc metode bazate pe recepția unui semnal electromagnetic de răspuns indus de curenții Eddy creați în componentele metalice chiar și de foarte mici dimensiuni, de genul cuielor percutoare, ale minelorîngropate de către un semnal electromagnetic emis spre zona din sol unde se presupune că este îngropată mina. în acest sens, amintim brevetul US 6104193. De asemenea, se cunosc dispozitive pentru detecția minelorîngropate în sol ce folosesc metode bazate pe utilizarea de „ground penetrating radar, adică a unui radar cu penetrare în sol, cu emisie de câmp electromagnetic în sol, și detecția de semnalelor electromagnetice reflectate de neuniformitățile din sol, adică de minele îngropate. în acest sens, amintim brevetul US 7333045.

Dezavantajele principale ale acestor soluții constau în viteza scăzută de baleiere a suprafețelor de sol de cercetat, în distanța redusă de la care se face detecția și, nu în ultimul rând, în faptul că mina de detectat trebuie să aibă cel puțin o componentă metalică, cât de mică ca dimensiuni și ca masă.

Metoda conform invenției înlătură dezavantajele arătate mai înainte prin aceea că permite detecția de la distanță, cu o viteză mult sporită de baleiere, a suprafeței solului, inclusiv de la bordul unui autovehicul, prin excitarea de unde sonore în sol prin iluminare cu un fascicul laser emis de un oscilator laser corp solid, funcționând la o lungime de undă de 1...5 pm, în regim de comutație optică pasivă și emițând impulsuri laser cu durate, la semiamplitudine, de 1 ...5 ns, detecția oscilațiilor mecanice reflectate de minele îngropate în sol făcându-se folosind un senzor acustic de tip laser cu fibră optică cu reacție distribuită (Distributed FeedBack Fiber Laser-DFB-FL).

Problema tehnică pe care prezenta invenție își propune să o rezolve constă în detecția neinvazivă, de la distanță, a minelorîngropate în sol, inclusiv a celor care nu conțin componente metalice.

Se cunoaște din literatură faptul că noțiunea de sunet este folosită pentru a defini propagarea undelor de variație, de modificare de presiune și/sau de deplasări de particule în gaze, lichide sau în solide. Prin sunet se înțelege o undă mecanică, denumită și undă sonoră, adică propagarea unei oscilații mecanice longitudinale, în lungul direcției de propagare sau transversale, pe o direcție perpendiculară pe direcția de propagare. în sol, definit ca și corp solid amorf, poros, undele mecanice/sonore, denumite și seismice, sunt formate dintr-o combinare a unor oscilații mecanice longitudinale, de presiune, și transversale, de forfecare. Ecuația de propagare a undelor seismice în sol este definită prin:

Δ²Ρd²P dt² (1) unde P este presiunea, iar c este viteza de propagare a undei sonore/seismice prin sol. c depinde de caracteristicile solului, mai exact de densitatea acestuia, p, având două componente, transversală, c_p, și longitudinală, c_s definite prin relațiile:

ll Ε(1-σ)~ y p (1 +σ)(1-2σ) (2)

RO 128068 Β1

Și (3)

2(1 + σ)ρ unde E este modulul de elasticitate (modulul lui Young) al mediului de propagare, iar o este coeficientul Poisson al mediului de propagare.

Se cunoaște din literatură faptul că la incidența unui impuls de radiație laser având o anumită lungime de undă din domeniul spectral infraroșu apropriat (NIR), în domeniul 1...5 pm, și o durată la semiamplitudine (FWHM) de ordinul a 1...5 ns, pe o țintă solidă omogenă, realizată dintr-un material având caracteristici date de reflectivitate și de absorbție la lungimea de undă laser incidență, se produc o serie de fenomene fizice în funcție de caracteristicile țintei; în cazul problemei tehnice pe care prezenta invenție își propune să o rezolve, ținta este solul, caracterizat prin opacitate în domeniul spectral infraroșu apropriat (NIR), adică în domeniul spectral 1...5 pm, deci, printr-un coeficient de absorbție ridicat. Absorbția radiației laser cu lungime de undă din domeniul spectral considerat, în țintă, este definită de legea lui Beer:

l(x) = l₀ exp[-a(x)x] (4) unde x este distanța de penetrare a impulsului laser în țintă, l₀ este intensitatea impulsului laser la incidența pe suprafața țintei, a(x) este coeficientul de absorbție al solului, fiind luată în considerare și o variație a acestui coeficient cu distanța de penetrare/propagare datorită unor eventuale efecte neliniare de absorbție produse în sol de valorile mari ale câmpului electric caracteristic impulsului laser incident. Din datele raportate în literatură, valorile atinse de a(x) sunt mari, astfel încât energia unui impuls laser focalizat pe o suprafață (spot) cu diametrul de 2...5 mm este absorbită în sol într-un strat superficial, cu o grosime de ordinul a 1 ...1000 pm. Focalizarea radiației laser pe suprafața solului într-un spot cu diametrul menționat anterior se face de la distanțe de interes pentru utilizare, de 1 ...10 m, folosind un sistem optic format dintr-un telescop optic de tip Galilei, cu distanță reglabilă între obiectiv și ocular, reglată, în acest caz, astfel încât radiația laser să nu fie colimată, ci focalizată. De asemenea, din datele raportate în literatură, din punctul de vedere al celor mai sus menționate, solul este o țintă solidă, amorfă și poroasă, având în structură goluri de aer și particule solide microscopice, și în cazul căreia nu se observă producerea de efecte neliniare de absorbție. O observație importantă rezultată din cele menționate anterior, ținând cont și de caracteristicile de conducție termică ale solului, constă în aceea că absorbția energiei unui impuls de lumină laser având o durată de ordinul a 1...5 ns, este instantanee în raport cu scara de timp a fenomenelor termice ce se pot produce în sol. Practic, se poate considera că, la suprafața solului, este creată o sursă punctiformă de energie care nu poate fi disipată termic. Absorbția energiei unui impuls laser creează o undă de șoc în țintă, în sol. O comparație intuitivă arfi că solul este lovit cu o forță aplicată periodic și punctual, care provoacă unde mecanice de șoc în sol. Șocurile mecanice produse de energia impulsului laser absorbită în sol se propagă sub formă de unde seismice în sol. Propagarea acestor unde seismice este definită, ca soluție a ecuației (1), prin relația:

(5)

RO 128068 Β1 unde r este distanța față de punctul de incidență al impulsului laser pe suprafața solului, iar s este o formă dată de semnal, descrisă cu, o anumită aproximație, de forma de timp a impulsului laser. Forma de timp a impulsului laser poate fi evaluată prin rezolvarea numerică a ecuațiilor cuplate de rată, care descriu funcționarea laserului. Undele seismice astfel create se propagă în sol, în principiu, pe distanțe mari în raport cu dimensiunile spotului laser și ale eventualelor obiecte, respectiv, mine, îngropate în sol. în momentul în care undele seismice astfel create sunt incidente pe mine îngropate în sol, acestea devin surse secundare de unde seismice, care, la rândul lor, se vor propaga, în principiu, la suprafața solului, la adâncimi mici, pe distanțe mari. Zona de la suprafața solului de deasupra minei îngropate va apărea ca o sursă secundară de oscilații mecanice, de sunete, de zgomote. Un element important al analizei prezentate este observarea faptului că amplitudinile tuturor acestor oscilații mecanice ce se propagă sub forma unor unde seismice în sol, provocate de absorbția energiei unui impuls laser, sunt extrem de mici, de ordinul procentelor de pPa. Aceasta înseamnă că, practic, ținând cont de situația tehnică existentă, minele îngropate în sol nu vor putea să fie amorsate de aceste unde mecanice. în principiu, dacă, prin absurd, s-ar folosi mine cu dispozitive de amorsare extrem de sensibile, la acțiunea unor presiuni de ordinul pPa, practic acțiunea de plantare a minelor ar deveni nerentabilă, necesitând durate de timp foarte mari și condiții de laborator, imposibil de realizat pe teren, mai precis, pe un teren posibil teatru de operațiuni militare.

O chestiune importantă subsidiară problemei tehnice pe care prezenta invenție își propune să o rezolve constă în modul specific în care sunt detectate oscilațiile mecanice de foarte mică amplitudine ale zonei de la suprafața solului de deasupra unei mine îngropate. Se cunoaște, din literatură, faptul că senzorii acustici optoelectronici de tip DFB-FL au caracteristicile necesare, în primul rând sensibilitatea, pentru a fi folosiți pentru construcția de detectori audio, microfoane și/sau sonare direcționale. Conform invenției, detecția oscilațiilor mecanice de foarte mică amplitudine ale zonei din suprafața solului de deasupra minei îngropate se face utilizând un senzor acustic optoelectronic de tip DFB-FL. Un astfel de senzor acustic optoelectronic de tip DFB-FL este un emițător cuantic, constituit dintr-o fibră optică monomod activă, formată dintr-un înveliș din sticlă optică având indicele de refracție constant radial și longitudinal, și având diametrul de 150...250 pm, în interiorul căruia este înglobat coaxial un miez din sticlă optică având diametrul mai mic de 10 pm și dopat cu ioni de Erbium trivalenți (Er³⁺) și al cărui indice de refracție, puțin mai mare decât cel al învelișulului, este constant radial și longitudinal, cu excepția unei porțiuni cu lungimea de 0,5...50 mm, în care are o variație sinusoidală în jurul valorii constante, nco - indicele de refracție al miezului fibrei optice, în lungul axei fibrei optice. Se cunoaște din literatură faptul că o astfel de structură cu o modulație spațială a indicelui de refracție, denumită rețea de difracție Bragg, are funcționalitatea unei oglinzi realizate prin depunerea de straturi dielectrice transparente subțiri pe un suport de sticlă optică având carateristici spectroscopice de transmitanță și de reflectantă. în mod specific, în cazul în care rețeaua de difracție Bragg este formată în miezul dopat cu centri laser activi (ionii Er³⁴) al unei fibre optice monomod, fibră optică îndeplinind practic condițiile de utilizare ca amplificator de radiație laser, rețeaua de difracție Bragg va funcționa ca un rezonator laser distribuit. Acest rezonator laser distribuit, format din rețeaua de difracție Bragg, va asigura factorul de reacție necesar pentru funcționarea fibrei optice amplificatoare ca oscilator laser, ca emițător laser. Excitarea, pompajul acestui emițător laser este asigurat prin injectarea în fibra optică dopată a unui fascicul laser emis de o diodă laser la o lungime de undă de 980 nm, corespunzând unei benzi de absorbție a ionilor Er³⁺. Emițătorul laser descris mai înainte emite, în condițiile în care puterea de pompaj este mai mare decât valoarea de prag de oscilație, la o lungime de undă

RO 128068 Β1 de aproximativ 1550 nm, caracteristică unei benzi de fluorescență a ionilor Er³⁺. Este util să 1 fie precizat detaliul că rețeaua de difracție Bragg are o lungime de undă Bragg, Xg, aproximativ egală cu lungimea de undă corespunzătoare maximumului emisei de fluorescență a 3 ionilor Er³⁺. Emițătorul cuantic DFB-FL emite un fascicul laser, un semnal laser care se propagă în lungul fibrei optice, fiind emis în exterior printr-unul dintre cele două capete ale fibrei 5 optice de bază. Acest fascicul laser are caracteristici de putere laser, polarizare și lungime de undă corespunzătoare caracteristicilor rețelei de difracție Bragg, mai exact, în funcție de 7 structura acesteia. Ideea principală a metodei conform invenției constă în folosirea sensibilității extreme a rezonatorului laser distribuit al unei structuri DFB-FL sub acțiunea forțelor 9 care modifică parametrii geometrici și optici (variații neliniare ale indicelui de refracție) ai fibrei optice monomod. Aceste forțe sunt induse de vibrațiile mecanice de foarte mică 11 amplitudine ale porțiunii din suprafața solului de deasupra minei îngropate. Măsurarea variațiilor de putere laser a fasciculul laser emis de senzorul optoelectronic de tip DFB-FL 13 permite evaluarea forțelor aplicate fibrei optice și, deci, detectarea vibrațiilor suprafeței solului în zona de deasupra minei îngropate. 15

Se cunoaște, din literatură, faptul că funcționarea unui senzor acustic optoelectronic de tip DFB-FL poate fi descrisă riguros prin considerarea unor relații care definesc parametrii 17 de emisie ai emițătorului laser DFB-FL. Astfel, în ecuația (1) este definită legea de distribuție a indicelui de refracție, n(z), caracteristică rețelei de difracție Bragg: 19 (6) + cos l Λ , n(z) = n_co +δη unde δη este amplitudinea modulației spațiale a indicelui de refracție al miezului fibrei optice, n_co este valoarea indicelui de refracție al miezului fibrei optice, iar Λ este perioada de modu- 25 lație spațială a indicelui de refracție al miezului fibrei optice. în ecuația de mai jos este definită lungimea de undă Bragg, Ă_B, adică valoarea lungimii de undă la care se găsește maxi- 27 mumul distribuției spectrale a unei rețele de difracție Bragg:

λβ ⁼ 2n_eff Λ unde n_eff este valoarea efectivă a indicelui de refracție al miezului fibrei optice, de o valoare puțin mai mică decât valoarea indicelui de refracție al sticlei optice din care este confecționat 33 miezul fibrei optice, fiind obținută prin rezolvarea numerică a ecuației cu valori proprii caracteristică pentru propagarea câmpului electromagnetic prin fibra optică monomod având un 35 diametru și indice de refracție ale miezului dat. Generarea efectului laser de către emițătorul laser de tip DFB-FL poate fi explicată prin rezolvarea sistemului de ecuații diferențiale 37 cuplate, care descriu propagarea câmpului electromagnetic printr-o rețea de difracție Bragg. Apariția semnalului laser este o consecință a faptului că rețeaua Bragg, o structură cu 39 modulație periodică a indicelui de refracție, în conformitate cu teoria propagării câmpului electromagnetic, permite cuplarea radiației luminoase de la modurile de propagare înainte 41 (forward modes) prin fibra optică monomod, la modurile de propagare înapoi (backward modes) prin aceasta. în funcție de structura dată, geometrie și valorile indicelui de refracție, 43 precum și de concentrația de ioni Er^34-, la o valoare mai mare a puterii de pompaj decât valoarea de prag, se produce un transfer de energie de la subsistemul ionilor Er³⁺ excitați pe 45 nivelul laser superior datorită radiației de pompaj, la câmpul electromagnetic care se propagă prin fibra optică, având o distribuție spectrală practic identică emisiei de fluorescență a ionilor 47

Er³⁺, o distribuție spectrală largă, mult mai extinsă decât Ă_B. Condiția necesară pentru

RO 128068 Β1 declanșarea emisiei laser este ca Ă_B să aibă o valoare cât mai apropriată de maximumul emisiei de fluorescență. Lungimea de undă Bragg corespunde maximumului de distribuție a semnalului reflectat de o rețea de difracție Bragg. Este îndeplinită condiția ca, pentru subsistemul ionilor Er³⁺, emisia stimulată să devină cu ordine de mărime mai mare decât cea de fluorescență, astfel încât devine posibilă emisia laser. Din această analiză calitativă a funcționării unei structuri DFB-FL, se poate observa faptul că orice variație a ĂB, care este inclusă în banda spectrală de fluorescență a ionilor Er³* poate produce modificări semnificative ale puterii laser pentru cele două fascicule posibile de emisie ale unui emițător laser de tip DFB-FL. Cantitativ, această dependență este exprimată prin deplasarea lungimii de undă Bragg, δλΒ, în funcție de tensiunile mecanice din fibra optică, fiind definită prin ecuația:

δλ_Β = 2n_e Αε_ζ

2nA ~^((Pn+ PnK+ Pn^z) unde ε_ζ și e_y, sunt componentele longitudinală și tangențială ale tensiunilor mecanice apărute în fibra optică, iar p^ și p₁₂ sunt coeficienții elasto-optici ai sticlei optice din care este confecționat miezul fibrei optice a emițătorului DFB-FL.

Metoda de detecție a minelor îngropate în sol constă în aceea că se iradiază suprafața solului în zona aflată deasupra minei îngropate, cu un fascicul laser în impuls, având lungimea de undă în domeniul spectral 1 ...5 pm și durata, la semiamplitudine, de 5...10 ns, radiație care se absoarbe la suprafața solului, se reflectă pe mina ce trebuie detectată, se întoarce la suprafața solului, provocând zgomote de mică amplitudine care sunt direcționate de o structură metalică tubulară spre un senzor optoelectronic cu fibră optică activă monomod, dopată cu ioni Er³⁴· având o modulație spațială sinusoidală a indicelui de refracție al nucleului fibrei optice sub forma unei rețele de difracție Bragg, amplasată în interiorul structurii metalice de direcționare, prin fibra optică activă fiind injectat un fascicul laser de pompaj, cu lungimea de undă în domeniul 970...990 nm sau 1470...1490 nm și generând o radiație laserîn domeniul spectral 1525...1575 nm, cu o distribuție spectrală de putere cu maximumul la lungimea de undă Bragg a rețelei de difracție, modificările acestei lungimi de undă Bragg induse de variațiile neliniare ale indicelui de refracție al miezului fibrei, în funcție de mărimea forței variabile generate de zgomotele de mică amplitudine produse la suprafața solului deasupra minei îngropate, fiind măsurate cu un interferometru Mach-Zehnder cuplat cu un detector diferențial de nul, folosind două fotodiode, prin interferență destructivă cu semnalele generate de un emițător piezoelectric, fiind astfel detectate zgomotele produse la suprafața solului deasupra minei îngropate.

Dispozitivul de detecție a minelorîngropate în sol este alcătuit dintr-un emițător laser, funcționând la o lungime de undă de 1...5 pm prin emisie de impulsuri laser cu durata, la semiamplitudine, de5...1O nsși un senzor acustic de tip DFB-FL care detectează zgomotele produse la suprafața solului în zona de deasupra minei îngropate. Senzorul acustic optoelectronic de tip DFB-FL este alcătuit dintr-o diodă laser de pompaj care injectează radiție laser cu lungimea de undă de 980 nm sau 1480 nm, printr-un demultiplexor de lungime de undă, în emițătorul laser DFB-FL, montat la capătul unei structuri metalice tubulare de direcționare, într-un șănțuleț cu dimensiuni transversale cu 25...50% mai mari decât fibra optică de bază a DFB-FL, realizat într-un capac circular, de închidere a structurii metalice tubulare, în parafină, fără niciun contact cu acest capac și cu structura tubulară, semnalul de ieșire emis de laserul DFB-FL fiind trecut printr-un izolator optic, astfel încât semnalul laser emis să circule doar într-o direcție, tăind reflexiile ce s-ar propaga în sens invers, fiind apoi introdus într-un interferometru de tip Mach-Zehnder, prin două fascicule de putere egală și caracteristici

RO 128068 Β1 similare, prin intermediul unui cuplor optic 50%-50%, cele două fascicule laser propagându- 1 se prin două fibre optice de lungime optică identică, dintre care una este montată în contact ferm cu un cristal piezoelectric acționat prin intermediul unui filtru care elimină frecvențele 3 înalte de oscilație generate de un amplificator lock-in, cele două fascicule laser fiind reunite printr-un cuplor optic 50%-50%, ale cărui două căi de ieșire sunt cuplate la un detector 5 diferențial, al cărui semnal de ieșire este prelucrat printr-un sistem de achiziție de date conectat la un computer. 7

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- este neinvazivă, fiind astfel extrem de sigură, nefiind necesară niciun fel de pene- 9 trare a solului;

- permite detecția oricărui tip de mină îngropată în sol, inclusiv a celor pentru 11 construcția cărora nu este utilizată niciun fel de componentă metalică;

- permite detecția oricărui de mină îngropată în sol, de la distanțe de ordinul a 1 ...5 m; 13

- permite detecția oricărui tip de mină îngropată în sol, indiferent de umiditatea sau de caracteristicile electromagnetice ale acestuia; 15

- este auto-portabilă, având dimensiuni adecvate acestui mod de utilizare.

în fig. 1 este prezentată schema dispozitivului de detecție a minelorîngropate în sol. 17 în fig. 2 este prezentată o formă preferată de realizare a invenției, detaliind senzorul acustic optoelectronic de tip DFB-FL. 19

Fig. 3 prezintă detaliul structurii metalice tubulare de direcționare a dispozitivului de detecție a minelor îngropate în sol. 21

O formă preferată de realizare a invenției, în ceea ce privește senzorul acustic optoelectronic de tip DFB-FL, se prezintă în continuare, în legătură cu fig. 1, 2 și 3. Conform 23 schemei din fig. 1, dispozitivul este alcătuit dintr-un laser 1 de excitare a oscilației sonore în sol, al cărui fascicul este focalizat în zona de interes cu ajutorul unui sistem optic, și un 25 senzor 2 acustic optoelectronic de tip DFB-FL, care recepționează unda acustică produsă de prezența unei mine 3, ce este detectată. în fig. 2 se poate observa faptul că senzorul 27 acustic optoelectronic de tip DFB-FL este alcătuit dintr-o diodă 2.1 laser de pompaj, un demultiplexor2.2 de lungime de undă, un emițător 2.3 laser DFB-FL, o structură 2.4 metalică 29 tubulară de direcționare, un izolator 2.5, două cuploare 2.6 optice 50%-50%, un cristal 2.7 piezoelectric, un filtru 2.8 care elimină frecvențele înalte de oscilație, un amplificator 2.9 31 lock-in, un detector 2.10 diferențial, un sistem 2.11 de achiziție de date și un computer 2.12. în fig. 3 este prezentată schematic, ca detaliu, într-o secțiune longitudinală, structura 2.4 33 metalică tubulară, detaliu în care sunt figurate montura 3.1 tronconică metalică, orientată spre exterior cu suprafața circulară mai mare, și conectată cu fața mai mică spre un tub 3.2, 35 având o lungime de 50...100 cm și un diametru de 5...10 cm, la cel de-al doilea capăt al acesteia fiind montat un capac 3.4 având un orificiu 3.3 axial, în dreptul căruia este plasată 37 zona unei rețele 3.5 de difracție Bragg a unei fibre 3.6 optice plasate, îngropate în parafină, cu stricta evitare a contactului direct cu părțile metalice ale capacului 3.4, într-un șănțuleț cu 39 dimensiuni transversale relativ mai mari cu 25...50% decât diametrul exterior al fibrei optice, șănțuleț practicat pe suprafața circulară a capacului 3.4 exterioară tubului 3.2. 41

Claims (2)

Revendicări

1. Metodă de detecție a minelor îngropate în sol, inclusiv a celor care nu conțin componente metalice, caracterizată prin aceea că se iradiază suprafața solului în zona aflată deasupra minei îngropate cu un fascicul laser (1) în impuls având lungimea de undă în domeniul spectral 1...5 pm și durata, la semiamplitudine, de 5...10 ns, radiație care se absoarbe la suprafața solului, care se reflectă pe o mină (3) ce trebuie detectată, se întoarce la suprafața solului, provocând zgomote de mică amplitudine, care sunt direcționate de o structură (2.4) metalică tubulară spre un senzor (2) optoelectronic cu fibră optică activă monomod, dopată cu ioni Er³⁺ având o modulație spațială sinusoidală a indicelui de refracție al nucleului fibrei optice sub forma unei rețele de difracție Bragg, amplasată în interiorul structurii metalice de direcționare, prin fibra optică activă fiind injectat un fascicul laser de pompaj cu lungimea de undă în domeniul 970...990 nm sau 1470...1490 nm și generând o radiație laser în domeniul spectral 1525...1575 nm, cu o distribuție spectrală de putere cu maximumul la lungimea de undă Bragg a rețelei de difracție, modificările acestei lungimi de undă Bragg induse de variațiile neliniare ale indicelui de refracție al miezului fibrei, în funcție de mărimea forței variabile generate de zgomotele de mică amplitudine produse la suprafața solului deasupra minei (3) îngropate, fiind măsurate cu un interferometru Mach-Zehnder, cuplat cu un detector (2.10) diferențial de nul folosind două fotodiode, prin interferență destructivă cu semnalele generate de un emițător (2.7) piezoelectric, fiind astfel detectate zgomotele produse la suprafața solului deasupra minei (3) îngropate.

2. Dispozitiv de detecție a minelor îngropate în sol, inclusiv a celor care nu conțin componente metalice, prin metoda definită în revendicarea 1, caracterizat prin aceea că este alcătuit dintr-un emițător laser (1) funcționând la o lungime de undă de 1...5 pm prin emisie de impulsuri laser cu durata, la semiamplitudine, de 5...10 ns și un senzor (2) acustic de tip DFB-FL care detectează zgomotele produse la suprafața solului în zona de deasupra unei mine (3) îngropate și în care folosește, pentru detecția zgomotelor produse la suprafața solului în zona de deasupra minei (3) îngropate, senzorul (2) acustic optoelectronic de tip DFB-FL, alcătuit dintr-o diodă (2.1) laser de pompaj care injectează radiție laser cu lungimea de undă de 980 nm sau 1480 nm, printr-un demultiplexor (2.2) de lungime de undă, într-un emițător (2.3) laser DFB-FL, montat la capătul unei structuri (2.4) mecanice tubulare, într-un șănțuleț cu dimensiuni transversale cu 25...50% mai mari decât fibra optică de bază a DFB-FL, realizat într-un capac (3.4) circular, de închidere a structurii (2.4) tubulare, în parafină, fără niciun contact cu acest capac și structura tubulară, semnalul de ieșire emis de laserul DFB-FL este trecut printr-un izolator (2.5), astfel încât semnalul laser emis să circule doar într-o direcție, tăind reflexiile ce s-ar propaga în sens invers, fiind apoi introdus într-un interferometru de tip Mach-Zehnder, prin două fascicule de putere egală și caracteristici similare, prin intermediul unui cuplor (2.6) optic 50%-50%, cele două fascicule laser propagându-se prin două fibre optice de lungime optică identică, dintre care una este montată în contact ferm cu un cristal (2.7) piezoelectric acționat prin intermediul unui filtru (2.8) care elimină frecvențele înalte de oscilație generate de un amplificator (2.9) lock-in, cele două fascicule laser fiind reunite prin alt cuplor (2.6) optic 50%-50%, ale cărui două căi de ieșire sunt cuplate la un detector (2.10) diferențial, al cărui semnal de ieșire este prelucrat printr-un sistem (2.11) de achiziție de date conectat la un computer (2.12).