RU126483U1 - MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES - Google Patents

MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES Download PDF

Info

Publication number
RU126483U1
RU126483U1 RU2012146049/28U RU2012146049U RU126483U1 RU 126483 U1 RU126483 U1 RU 126483U1 RU 2012146049/28 U RU2012146049/28 U RU 2012146049/28U RU 2012146049 U RU2012146049 U RU 2012146049U RU 126483 U1 RU126483 U1 RU 126483U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wave
signal
waves
coherent
photorefractive crystal
Prior art date
Application number
RU2012146049/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Кульчин
Роман Владимирович Ромашко
Михаил Николаевич Безрук
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН)
Priority to RU2012146049/28U priority Critical patent/RU126483U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU126483U1 publication Critical patent/RU126483U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Abstract

1. Многоканальное поляризационно-независимое адаптивное устройство регистрации слабых динамических воздействий, содержащее источник опорной и сигнальной когерентных световых волн, светоделитель, разделяющий когерентную волну на две волны, опорную и сигнальную, причем когерентные световые волны пересекаются под прямым углом друг другу, а в месте их пересечения установлен фоторефрактивный кристалл для формирования голограмм, опорная когерентная световая волна пропускается через фазовую четвертьволновую пластинку для придания ей эллиптической поляризации, и как минимум один фотоприемник, отличающееся тем, что фазовая четвертьволновая пластинка установлена после светоделителя, устройство содержит N фотоприемников, опорная когерентная волна направлена в фоторефрактивный кристалл вдоль оси [100], сигнальная когерентная волна пропускается через N-канальный разветвитель, разделяющий сигнальную когерентную волну на N сигнальных волн, направляемых в фоторефрактивный кристалл вдоль оси [001] посредством многомодовых волоконных световодов, после фоторефрактивного кристалла сигнальные волны пропускаются через фокусирующую линзу на N фотоприемников, при этом количество каналов разветвителя равно количеству фотоприемников.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника опорной когерентной световой волны и сигнальной когерентной световой волны используется лазер.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве фоторефрактивного кристалла для формирования голограммы используется кристалл кубической симметрии.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве светоделителя использует1. A multi-channel polarization-independent adaptive device for recording weak dynamic effects, containing a source of reference and signal coherent light waves, a beam splitter that divides the coherent wave into two waves, the reference and signal, moreover, the coherent light waves intersect at right angles to each other, and in their place A photorefractive crystal is installed at the intersections to form holograms, a reference coherent light wave is passed through a quarter-wave phase plate to give it an optical polarization, and at least one photodetector, characterized in that the quarter-wave phase plate is installed after the beam splitter, the device contains N photodetectors, the reference coherent wave is directed into the photorefractive crystal along the [100] axis, the signal coherent wave is transmitted through an N-channel splitter that separates the signal coherent wave on N signal waves directed into the photorefractive crystal along the [001] axis by means of multimode fiber optical fibers, after the photorefractive crystal and signal waves are passed through the focusing lens on the N photodetectors, the number of channels equal to the number splitter fotopriemnikov.2. The device according to claim 1, characterized in that a laser is used as a source of a reference coherent light wave and a signal coherent light wave. The device according to claim 1, characterized in that a crystal of cubic symmetry is used as a photorefractive crystal to form a hologram. The device according to claim 1, characterized in that as a beam splitter uses

Description

Полезная модель относится к области оптоэлектроники и может быть использована в конструкциях адаптивных сверхчувствительных сенсоров на основе динамических голограмм, записываемых в фоторефрактивных кристаллах. Устройство предназначено для детектирования слабых физических воздействий.The utility model relates to the field of optoelectronics and can be used in the construction of adaptive hypersensitive sensors based on dynamic holograms recorded in photorefractive crystals. The device is designed to detect weak physical influences.

Известно устройство для анизотропной дифракции световых волн, содержащее лазер, поляризатор, фазовую пластинку, кристалл (Delaye Ph., Blouin A., Drolet D., de Montmorillon L.A., Roosen G., Monchalin J.-P. Detection of ultrasonic motion of a scattering surface by photorefractive InP:Fe under an applied dc field // J. Opt. Soc. Am. B. - 1997. - Vol.14. - No.7. - P.1723-1734).A device for anisotropic diffraction of light waves containing a laser, a polarizer, a phase plate, a crystal (Delaye Ph., Blouin A., Drolet D., de Montmorillon LA, Roosen G., Monchalin J.-P. Detection of ultrasonic motion of a scattering surface by photorefractive InP: Fe under an applied dc field // J. Opt. Soc. Am. B. - 1997. - Vol.14. - No.7. - P.1723-1734).

Две линейно поляризованные волны взаимодействуют в кристалле в условиях анизотропной дифракции. Разность фаз между прошедшей и дифрагированной волной вносится за счет их пропускания через систему «четверть-волновая пластинка-поляризатор».Two linearly polarized waves interact in a crystal under anisotropic diffraction conditions. The phase difference between the transmitted and diffracted waves is introduced due to their transmission through the quarter-wave plate-polarizer system.

Недостатками данного устройства являются наличие дополнительного поляризатора, работа которого приводит к дополнительным потерям световой мощности, и использование в качестве сигнального луча светового пучка только линейной поляризации.The disadvantages of this device are the presence of an additional polarizer, the operation of which leads to additional losses of light power, and the use of only linear polarization as a signal beam of a light beam.

Известно также устройство, основанное на векторном смешении волн в кубическом кристалле в присутствии переменного электрического поля (Kamshilin A.A., Prokofiev V.V. Fast adaptive interferometer with a photorefractive GaP crystal // Optics Letters. - 2002. - Vol.27. - No.19. - P.1711-1713).A device based on vector mixing of waves in a cubic crystal in the presence of an alternating electric field is also known (Kamshilin AA, Prokofiev VV Fast adaptive interferometer with a photorefractive GaP crystal // Optics Letters. - 2002. - Vol.27. - No.19. - P.1711-1713).

Известное устройство содержит источники световых когерентных волн, которые расположены таким образом, что световые волны, пересекают под углом друг друга. В месте их пересечения установлен фоторефрактивный кристалл кубической симметрии для формирования динамической голограммы. В кристалл попадает две волны, одна из которых является сигнальной, а другая - опорной. Волны имеют разные состояния поляризации - линейное и эллиптическое. Волны распространяются в кристалле под малым углом друг к другу, в результате чего в кристалле формируется голографическая решетка пропускающего типа, обладающая небольшой дифракционной эффективностью. Для повышения эффективности работы устройства используют внешнее знакопеременное электрическое поле, получаемое от генератора переменного тока.The known device contains sources of light coherent waves, which are arranged so that the light waves intersect at an angle to each other. At their intersection, a photorefractive crystal of cubic symmetry is installed to form a dynamic hologram. Two waves get into the crystal, one of which is a signal one, and the other a reference one. Waves have different polarization states - linear and elliptical. The waves propagate in the crystal at a small angle to each other, as a result of which a transmission-type holographic grating with a low diffraction efficiency is formed in the crystal. To improve the efficiency of the device using an external alternating electric field obtained from an alternator.

К недостаткам известного устройства следует отнести:The disadvantages of the known device include:

- большой пространственный период голографической решетки;- large spatial period of the holographic lattice;

- низкие метрологические параметры;- low metrological parameters;

- использование в качестве сигнального луча светового пучка только линейной поляризации.- use as a signal beam of the light beam only linear polarization.

Известно также энергонезависимое адаптивное устройство линейной демодуляции фазы патент РФ №75760 на полезную модель «Энергонезависимое адаптивное устройство линейной демодуляции фазы», МПК G02F 1/00, 2008 г.. Устройство содержит волоконно-оптический сенсор и лазер, расположенные таким образом, что световые волны, излучаемые ими, направлены относительно друг друга под углом близким к 180°, фоторефрактивный кристалл, расположенный на пересечении этих световых волн, фотоприемник, расположенный на одной горизонтальной оси с сигнальной световой волной волоконно-оптического сенсора за фоторефрактивным кристаллом, поляризатор, расположенный на одной горизонтальной оси между волоконно-оптическим сенсором и фоторефрактивным кристаллом, и две фазовые пластинки, расположенные на одной горизонтальной оси между лазером и фоторефрактивным кристаллом. Интенсивность сигнальной волны регистрируется фото детектором.Non-volatile adaptive device for linear phase demodulation is also known RF patent No. 75760 for utility model “Non-volatile adaptive device for linear phase demodulation”, IPC G02F 1/00, 2008. The device contains a fiber-optic sensor and a laser arranged in such a way that light waves emitted by them are directed relative to each other at an angle close to 180 °, a photorefractive crystal located at the intersection of these light waves, a photodetector located on the same horizontal axis as the signal light in lnoy fiber optic sensor for the photorefractive crystal, a polarizer disposed on one horizontal axis between the optical fiber sensor and the photorefractive crystal, and the two phase plates are disposed on the same horizontal axis between the laser and the photorefractive crystal. The intensity of the signal wave is recorded by a photo detector.

К недостаткам данного устройства следует отнести:The disadvantages of this device include:

- наличие высоких оптических потерь, вносимых в сигнальную волну поляризатором;- the presence of high optical losses introduced into the signal wave by a polarizer;

- пониженная чувствительность;- reduced sensitivity;

- наличие поляризационных шумов;- the presence of polarizing noise;

- использование в качестве сигнального луча светового пучка только линейной поляризации.- use as a signal beam of the light beam only linear polarization.

Наиболее близким к заявляемому устройству является техническое решение по патенту РФ №92731 на полезную модель «Поляризационно-независимое адаптивное устройство линейной демодуляции фазы», МПК G02F 1/00, дата приоритета 26.10.2009 г. Устройство содержит волоконно-оптический сенсор и лазер опорной и сигнальной волн, расположенные так, что когерентные световые волны пересекаются под углом друг к другу, в месте их пересечения установлен фоторефрактивный кристалл кубической симметрии для формирования голограммы и фотоприемник. Опорная когерентная световая волна пропускается через фазовую четверть волновую пластинку для придания ей эллиптической поляризации. После фазовой четверть волновой пластинки устройства установлены светоделитель и два зеркала. Светоделитель разделяет когерентную опорную волну на две волны, а зеркала направляют когерентные опорные волны в фоторефрактивный кристалл под прямым углом друг к другу вдоль осей фоторефрактивного кристалла [100] и [001]. Когерентная сигнальная волна направлена в фоторефрактивный кристалл под прямым углом к когерентным опорным волнам вдоль оси фоторефрактивного кристалла [010].Closest to the claimed device is a technical solution according to RF patent No. 92731 for the utility model “Polarization-independent adaptive linear phase demodulation device”, IPC G02F 1/00, priority date 10/26/2009. The device contains a fiber-optic sensor and a laser reference signal waves, arranged so that coherent light waves intersect at an angle to each other, a photorefractive crystal of cubic symmetry is installed at the intersection point to form a hologram and a photodetector. The reference coherent light wave is passed through the phase quarter of the wave plate to give it an elliptical polarization. After the phase quarter of the wave plate of the device, a beam splitter and two mirrors are installed. The beam splitter divides the coherent reference wave into two waves, and the mirrors direct the coherent reference waves into the photorefractive crystal at right angles to each other along the axes of the photorefractive crystal [100] and [001]. The coherent signal wave is directed into the photorefractive crystal at right angles to the coherent reference waves along the axis of the photorefractive crystal [010].

Данное техническое решение по своему функциональному назначению и по своей технической сущности является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.This technical solution for its functional purpose and for its technical nature is the closest to the claimed and taken as a prototype.

К недостаткам данного устройства следует отнести:The disadvantages of this device include:

- наличие оптических потерь;- the presence of optical loss;

- пониженная чувствительность;- reduced sensitivity;

- наличие поляризационных шумов.- the presence of polarizing noise.

Задачей настоящей полезной модели является создание многоканального поляризационно-независимого адаптивного устройства регистрации слабых динамических воздействий, которое позволит проводить одновременные измерения нескольких параметров исследуемого объекта либо измерения параметров исследуемого объекта в нескольких точках, а также снизить оптические потери, устранить поляризационные шумы и повысить чувствительность устройства, а кроме того, позволит исключить перекрестное влияние каналов друг на друга и обеспечить независимую работу каналов устройства в отдельности.The objective of this utility model is to create a multi-channel polarization-independent adaptive device for recording weak dynamic effects, which will allow simultaneous measurements of several parameters of the studied object or measurement of the parameters of the studied object at several points, as well as reduce optical loss, eliminate polarization noise and increase the sensitivity of the device, and in addition, it will eliminate cross-channel influence on each other and provide independent th operation of the channels of the device separately.

Поставленная задача решается тем, что в многоканальном поляризационно-независимом адаптивном устройстве регистрации слабых динамических воздействий, содержащем источник опорной и сигнальной когерентных световых волн, светоделитель, разделяющий когерентную волну на две волны опорную и сигнальную, причем когерентные световые волны пересекаются под прямым углом друг другу, а в месте их пересечения установлен фоторефрактивный кристалл для формирования голограмм. Опорная когерентная световая волна пропускается через фазовую четвертьволновую пластинку для придания ей эллиптической поляризации, при этом фазовая четвертьволновая пластинка установлена после светоделителя. Устройство также содержит N фотоприемников и N-канальный разветвитель. Опорная когерентная волна направлена в фоторефрактивный кристалл вдоль оси [100]. Сигнальная когерентная волна пропускается через N-канальный разветвитель, разделяющий сигнальную когерентную волну на N сигнальных волн, направляемых в фоторефрактивный кристалл вдоль оси [001] посредством многомодовых волоконных световодов. После фоторефрактивного кристалла сигнальные волны пропускаются через фокусирующую линзу на N фотоприемники. Количество каналов разветвителя равно количеству фотоприемников.The problem is solved in that in a multichannel polarization-independent adaptive device for recording weak dynamic effects, containing a source of a reference and signal coherent light waves, a beam splitter that divides the coherent wave into two waves, the reference and signal, the coherent light waves intersecting at right angles to each other, and at their intersection a photorefractive crystal is installed to form holograms. The reference coherent light wave is passed through the quarter-wave phase plate to give it an elliptical polarization, with the quarter-wave phase plate installed after the beam splitter. The device also contains N photodetectors and an N-channel splitter. The reference coherent wave is directed into the photorefractive crystal along the [100] axis. The signal coherent wave is passed through an N-channel splitter that separates the signal coherent wave into N signal waves directed into the photorefractive crystal along the [001] axis by means of multimode fiber optical fibers. After the photorefractive crystal, the signal waves are transmitted through a focusing lens onto N photodetectors. The number of channels of the splitter is equal to the number of photodetectors.

В качестве источника опорной когерентной световой волны и сигнальной когерентной световой волны используется лазер.A laser is used as a source of a reference coherent light wave and a signal coherent light wave.

В качестве фоторефрактивного кристалла для формирования голограммы используется кристалл кубической симметрии.A crystal of cubic symmetry is used as a photorefractive crystal to form a hologram.

В качестве светоделителя используется неполяризационный светоделительный куб с коэффициентом деления близким к 50:50.A non-polarizing beam splitting cube with a division coefficient close to 50:50 is used as a beam splitter.

В качестве N-канального разветвителя используется многомодовый волоконно-оптический разветвитель.A multi-mode fiber optic splitter is used as an N-channel splitter.

В заявленном многоканальном поляризационно-независимом адаптивном устройстве регистрации слабых динамических воздействий общими признаками для него и для его прототипа являются:In the claimed multi-channel polarization-independent adaptive device for recording weak dynamic effects, common features for him and for his prototype are:

- опорная и сигнальные когерентные световые волны пересекаются под прямым углом друг к другу;- reference and signal coherent light waves intersect at right angles to each other;

- в месте пересечения световых когерентных волн установлен фоторефрактивный кристалл кубической симметрии для формирования голограммы;- at the intersection of light coherent waves, a photorefractive crystal of cubic symmetry is installed to form a hologram;

- опорная когерентная световая волна пропускается через фазовую четвертьволновую пластинку для придания ей эллиптической поляризации;- a reference coherent light wave is passed through a quarter-wave phase plate to give it an elliptical polarization;

- фотоприемник.- photodetector.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что первое имеет в отличие от прототипа следующие существенные признаки:A comparative analysis of the proposed technical solution and prototype shows that the first has, in contrast to the prototype, the following essential features:

- наличие N сигнальных волн, получаемых путем пропускания общей сигнальной волны через N-канальный многомодовый волоконно-оптический разветвитель, и направляемых в фоторефрактивный кристалл кубической симметрии вдоль оси [001] посредством многомодовых волоконных световодов;- the presence of N signal waves obtained by passing a common signal wave through an N-channel multimode fiber optic splitter, and sent to the photorefractive crystal of cubic symmetry along the [001] axis through multimode fiber optical fibers;

- после фоторефрактивного кристалла кубической симметрии сигнальные волны пропускаются через фокусирующую линзу на фотоприемники;- after a photorefractive crystal of cubic symmetry, the signal waves are transmitted through a focusing lens to the photodetectors;

- когерентная опорная волна направлена в фоторефрактивный кристалл кубической симметрии под прямым углом к когерентным сигнальным волнам вдоль оси фоторефрактивного кристалла [100];- the coherent reference wave is directed into the photorefractive crystal of cubic symmetry at right angles to the coherent signal waves along the axis of the photorefractive crystal [100];

- наличие лазера, как общего источника опорной и сигнальной волн.- the presence of a laser as a common source of reference and signal waves.

Совокупность существенных признаков заявленной полезной модели имеет причинно-следственную связь с достигаемым техническим результатом.The set of essential features of the claimed utility model has a causal relationship with the achieved technical result.

Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором представлена схема многоканального поляризационно-независимого адаптивного устройства регистрации слабых динамических воздействий, где обозначены:The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a multi-channel polarization-independent adaptive device for recording weak dynamic effects, where are indicated:

1 - лазер1 - laser

2 - светоделитель2 - beam splitter

3 - фазовая четверть-волнновая пластинка3 - phase quarter-wave plate

4 - общая сигнальная волна4 - common signal wave

5 - N-канальный волоконный разветвитель5 - N-channel fiber splitter

6 - чувствительные элементы6 - sensitive elements

7 - N сигнальных волн7 - N signal waves

8 - фоторефрактивный кристалл8 - photorefractive crystal

9 - опорная волна9 - reference wave

10 - фокусирующая линза10 - focusing lens

11 - N фотоприемников.11 - N photodetectors.

На чертеже дополнительно обозначены оси [001], [010], [100] фоторефрактивного кристалла кубической симметрии.In the drawing, the axes [001], [010], [100] of a photorefractive crystal of cubic symmetry are additionally indicated.

Многоканальное поляризационно-независимое устройство регистрации слабых динамических воздействий является частью любого интерферометра и предназначено для смешивания (объединения) опорной и N сигнальных световых волн. Устройство содержит волоконно-оптический лазер для формирования опорной и сигнальной волн, при этом когерентные световые волны 7 и 9 пересекаются под прямым углом друг к другу, в месте их пересечения установлен фоторефрактивный кристалл 8 кубической симметрии для формирования голограммы и N фотоприемников 11. Опорная когерентная световая волна 9 пропускается через фазовую четвертьволновую пластинку 3 для придания ей эллиптической поляризации. Общая сигнальная когерентная волна 4 пропускается через N-канальный разветвитель 5, разделяющий сигнальную волну на N волн, направляемых в фоторефрактивный кристалл 8 вдоль оси [001], а когерентная опорная волна 9 направлена в фоторефрактивный кристалл 8 под прямым углом к N когерентным сигнальным волнам 7 вдоль оси фоторефрактивного кристалла [100]. После фоторефрактивного кристалла 8 N сигнальных волн 7 пропускаются через фокусирующую линзу 10 на фотоприемники 11.A multichannel polarization-independent device for recording weak dynamic effects is part of any interferometer and is designed to mix (combine) the reference and N signal light waves. The device contains a fiber-optic laser for generating reference and signal waves, while the coherent light waves 7 and 9 intersect at right angles to each other, at their intersection a photorefractive crystal of 8 cubic symmetry is installed to form a hologram and N photodetectors 11. Reference coherent light wave 9 is passed through a phase quarter-wave plate 3 to give it an elliptical polarization. The total signal coherent wave 4 is passed through an N-channel splitter 5, which divides the signal wave into N waves directed to the photorefractive crystal 8 along the [001] axis, and the coherent reference wave 9 is directed to the photorefractive crystal 8 at right angles to N coherent signal waves 7 along the axis of the photorefractive crystal [100]. After the photorefractive crystal, 8 N signal waves 7 are transmitted through a focusing lens 10 to the photodetectors 11.

Многоканальное поляризационно-независимое устройство работает следующим образом. Устройство представляет собой адаптивный интерферометр, в котором в качестве чувствительных элементов используются многомодовые волоконные световоды 6, которые представляют собой сенсорную сеть. Количество каналов устройства 2-1000. Из лазера 1 подается две волны - опорная 9 и общая сигнальная 4. Опорная волна 9, проходя через четвертьволновую пластинку 3, попадает в фоторефрактивный кристалл 8 вдоль основной кристаллографической оси [100] посредством многомодовых волоконных световодов 6. Сигнальная волна 4 попадает в N-канальный волоконный разветвитель 5, где разделяется на N сигнальных волн 7. Далее N сигнальных волн 7 по многомодовым волоконным световодам 6, выполняющим роль чувствительных элементов, попадают в фоторефрактивный кристалл 8 вдоль основной кристаллографической оси [001] перпендикулярно опорной волне 9. Интерференция каждой из N сигнальных волн 7 с опорной волной 9 вследствие фоторефрактивного эффекта приводит к формированию в кристалле фазовых объемных голографических решеток, волновые вектора которых направлены под углами в 45 градусов к основным осям фоторефрактивном кристалле 8. Взаимодействие N сигнальных волн 7 с опорной волной 9 в фоторефрактивном кристалле 8 приводит к преобразованию модуляции фазы в модуляцию интенсивности излучения. Преобразование изменений фазы в изменения интенсивности (демодуляция фазы) носит линейный характер. При этом между сигнальными волнами не возникает взаимодействия, поскольку в такой геометрии, когда опорная и сигнальные волны пересекаются в фоторефрактивном кристалле под прямым углом, в силу анизотропии электрооптического эффекта оказывается запрещенным взаимодействие сигнальных волн между собой в случае, если они распространяются строго в направлении [001], что исключает возможность появления перекрестных помех между каналами. Детектирование физических воздействий устройством происходит следующим образом. Чувствительные элементы устройства располагаются в исследуемой области, воздействие которой на них приводит к модуляции фазы проходящих внутри сигнальных волн. На выходе устройства фотоприемниками регистрируется интенсивность излучения в каждом канале, при этом количество фотоприемников равно количеству каналов в устройстве.Multichannel polarization-independent device operates as follows. The device is an adaptive interferometer, in which multimode optical fibers 6, which are a sensor network, are used as sensitive elements. The number of channels of the device is 2-1000. Two waves are fed from laser 1 — reference 9 and the general signal 4. Reference 9, passing through the quarter-wave plate 3, enters the photorefractive crystal 8 along the main crystallographic axis [100] by means of multimode optical fibers 6. Signal wave 4 enters the N-channel fiber splitter 5, where it is divided into N signal waves 7. Next, N signal waves 7 through multimode fiber optical fibers 6, which act as sensitive elements, fall into the photorefractive crystal 8 along the main crystallographic axis [001] perpendicular to the reference wave 9. The interference of each of the N signal waves 7 with the reference wave 9 due to the photorefractive effect leads to the formation of phase holographic phase gratings in the crystal, the wave vectors of which are directed at angles of 45 degrees to the main axes of the photorefractive crystal 8. The interaction of N signal waves 7 with the reference wave 9 in the photorefractive crystal 8 leads to the conversion of phase modulation to modulation of the radiation intensity. The conversion of phase changes to intensity changes (phase demodulation) is linear. In this case, there is no interaction between the signal waves, because in such a geometry, when the reference and signal waves intersect at a right angle in the photorefractive crystal, due to the anisotropy of the electro-optical effect, the interaction of the signal waves among themselves is forbidden if they propagate strictly in the [001 direction ], which eliminates the possibility of crosstalk between the channels. The detection of physical effects by the device is as follows. Sensitive elements of the device are located in the studied area, the impact of which on them leads to modulation of the phase of the signal waves passing inside. At the output of the device, photodetectors register the radiation intensity in each channel, while the number of photodetectors is equal to the number of channels in the device.

Claims (5)

1. Многоканальное поляризационно-независимое адаптивное устройство регистрации слабых динамических воздействий, содержащее источник опорной и сигнальной когерентных световых волн, светоделитель, разделяющий когерентную волну на две волны, опорную и сигнальную, причем когерентные световые волны пересекаются под прямым углом друг другу, а в месте их пересечения установлен фоторефрактивный кристалл для формирования голограмм, опорная когерентная световая волна пропускается через фазовую четвертьволновую пластинку для придания ей эллиптической поляризации, и как минимум один фотоприемник, отличающееся тем, что фазовая четвертьволновая пластинка установлена после светоделителя, устройство содержит N фотоприемников, опорная когерентная волна направлена в фоторефрактивный кристалл вдоль оси [100], сигнальная когерентная волна пропускается через N-канальный разветвитель, разделяющий сигнальную когерентную волну на N сигнальных волн, направляемых в фоторефрактивный кристалл вдоль оси [001] посредством многомодовых волоконных световодов, после фоторефрактивного кристалла сигнальные волны пропускаются через фокусирующую линзу на N фотоприемников, при этом количество каналов разветвителя равно количеству фотоприемников.1. A multi-channel polarization-independent adaptive device for recording weak dynamic effects, containing a source of reference and signal coherent light waves, a beam splitter that divides the coherent wave into two waves, the reference and signal, moreover, the coherent light waves intersect at right angles to each other, and in their place A photorefractive crystal is installed at the intersections to form holograms, a reference coherent light wave is passed through a quarter-wave phase plate to give it an optical polarization, and at least one photodetector, characterized in that the quarter-wave phase plate is installed after the beam splitter, the device contains N photodetectors, the reference coherent wave is directed into the photorefractive crystal along the [100] axis, the signal coherent wave is transmitted through an N-channel splitter that separates the signal coherent wave on N signal waves directed into the photorefractive crystal along the [001] axis by means of multimode fiber optical fibers, after the photorefractive crystal and signal waves are passed through the focusing lens on the N photodetectors, the amount of branching channels equal to the number of photodetectors. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника опорной когерентной световой волны и сигнальной когерентной световой волны используется лазер.2. The device according to claim 1, characterized in that a laser is used as a source of a reference coherent light wave and a signal coherent light wave. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве фоторефрактивного кристалла для формирования голограммы используется кристалл кубической симметрии.3. The device according to claim 1, characterized in that a cubic symmetry crystal is used as a photorefractive crystal to form a hologram. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве светоделителя используется неполяризационный светоделительный куб с коэффициентом деления, близким к 50:50.4. The device according to claim 1, characterized in that a non-polarizing beam splitting cube with a division ratio close to 50:50 is used as a beam splitter. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве N-канального разветвителя используется многомодовый волоконно-оптический разветвитель.
Figure 00000001
5. The device according to claim 1, characterized in that a multimode fiber optic splitter is used as the N-channel splitter.
Figure 00000001
RU2012146049/28U 2012-10-29 2012-10-29 MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES RU126483U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146049/28U RU126483U1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146049/28U RU126483U1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU126483U1 true RU126483U1 (en) 2013-03-27

Family

ID=49125528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146049/28U RU126483U1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU126483U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9509956B2 (en) High-speed wavefront optimization
CN103852168B (en) Polarized light induction type light measurer
JP6332987B2 (en) Optical encoder
US8179535B2 (en) Remote sensing of underwater acoustic fields
KR100850401B1 (en) Two delay coils sagnac-based sensor array
JP2012053450A (en) Terahertz wave generating element, terahertz wave detecting element, terahertz wave generator, terahertz wave detector, terahertz wave measuring instrument, and terahertz wave tomographic imaging apparatus
JP2018124202A (en) Polarized light analysis device and optical spectrum analyzer
JP2015232562A5 (en)
CZ2017570A3 (en) An imaging module for off-axis recording of polarized wavelengths
CN107121196B (en) A kind of Jones matrix parameter synchronous measuring apparatus and method inverting railway digital holography altogether based on visual field
RU126483U1 (en) MULTI-CHANNEL POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR RECORDING WEAK DYNAMIC INFLUENCES
WO1994015195A1 (en) Dispersion interferometer
US20050083535A1 (en) Detection of transient phase shifts in any optical wave front with photorefractive crystal and polarized beams
RU92731U1 (en) POLARIZATION-INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR LINEAR PHASE DEMODULATION
Maru Laser Doppler cross-sectional velocity distribution measurement combining 16-channel spatial encoding and non-mechanical scanning
US11774288B2 (en) Light interference generator and interference imaging device
US5926295A (en) Holographic process and device using incoherent light
CN104854433A (en) Method and device for laser-optical detection of a surface movement of a sample
Romashko et al. Polarization-Insensitive Adaptive interferometer based on orthogonal three-wave mixing in photorefractive crystal
RU75760U1 (en) ENERGY INDEPENDENT ADAPTIVE DEVICE FOR LINEAR PHASE DEMODULATION
Zhao et al. Semiconductor optical amplifier fiber-ring laser for FBG dynamic strain sensing with an adaptive two-wave mixing demodulator
GB1175855A (en) Improvements in or relating to information processors
RU2425337C2 (en) Method of recording optical wave front and system to this end
JP2013128272A (en) Optical receiving device
RU2707957C1 (en) Laser doppler velocity meter