Claims (4)
1. Способ определения степени и места возмущения волоконно-оптической системы при охране объекта, заключающийся в том, что излучение когерентного света делят на два луча, каждый из которых еще раз делят на два луча, образуя две пары лучей, первую пару лучей направляют с одного направления, а вторую - с противоположного в два параллельно ориентированных оптических одномодовых световода, после прохождения световодов разделенные лучи совмещают и регистрируют результат их интерференции, по величине сигналов судят о степени возмущения охраняемого контура, затем определяют временную задержку между интерференционными сигналами, по которой судят о месте возмущения охраняемого контура, отличающийся тем, что для первой пары лучей создают первую разницу в частотах перед прохождением световодов, у одного из лучей из второй пары после прохождения световодов ответвляют излучение, образуя первый дополнительный луч, затем в частотах прямопрошедшего луча и соответствующего ему по направлению луча из другого световода создают вторую разницу в частотах, смещая частоту прямопрошедшего луча, при этом обе разницы частот одинаковы, после смещения частоты прямопрошедшего луча еще раз ответвляют из него излучения, создавая второй дополнительный луч, одновременно совмещают полученные дополнительные лучи, а также второй прямопрошедший луч и соответствующий ему по направлению луч из другого световода, затем одновременно регистрируют результат интерференции всех пар лучей, о степени возмущения волоконно-оптической системы судят путем сравнения фаз дополнительного интерференционного сигнала и интерференционного сигнала, соответствующего второму прямопрошедшему лучу, а о месте возмущения волоконно-оптической системы судят по относительной задержке интерференционных сигналов, соответствующих первой паре лучей и паре лучей, включающих второй прямопрошедший луч.1. The method of determining the degree and place of disturbance of the fiber optic system during object protection, which consists in the fact that the radiation of coherent light is divided into two rays, each of which is again divided into two rays, forming two pairs of rays, the first pair of rays is sent from one directions, and the second from the opposite into two parallel-oriented optical single-mode optical fibers, after passing through the optical fibers, the separated beams combine and record the result of their interference, the magnitude of the signals is used to judge the degree of disturbance of the contour, then determine the time delay between interference signals, which is used to judge the location of the perturbation of the guarded circuit, characterized in that for the first pair of rays they create the first frequency difference before the passage of the optical fibers, one of the rays from the second pair after the passage of the optical fibers is branched, forming the first additional beam, then in the frequencies of the forward beam and the corresponding direction of the beam from another fiber create a second difference in frequencies, shifting the frequency of the forward beam, with both frequency differences being the same, after shifting the frequency of the direct beam, the radiation is again branched out from it, creating a second additional beam, simultaneously combine the additional rays received, as well as the second direct beam and the corresponding beam in the direction of the other fiber, then simultaneously register the result of the interference of all pairs of rays, the degree of perturbation of the fiber optic system is judged by comparing the phases of the additional interference signal and the interference signal, corresponding to the second direct beam, and the location of the disturbance of the fiber optic system is judged by the relative delay of the interference signals corresponding to the first pair of rays and a pair of rays, including the second direct beam.
2. Устройство определения степени и места возмущения волоконно-оптической системы при охране объекта, содержащее последовательно установленные лазер с волоконно-оптическим выходом, опто-волоконный изолятор и волоконно-оптический ветвитель, причем волоконно-оптический выход лазера подключен ко входу оптоволоконного изолятора, выход которого соединен со входом волоконно-оптического ветвителя, один из выходов этого волоконно-оптического ветвителя подключен ко входу первого двунаправленного ветвителя волоконно-оптического интерферометра Маха-Цендера, один из выходов этого двунаправленного ветвителя соединен с первым концом одного из двух параллельно ориентированных одномодовых световодов, второй выход волоконно-оптического ветвителя подключен ко входу волоконно-оптического двунаправленного делителя, его выход соединен со входом второго двунаправленного ветвителя волоконно-оптического интерферометра Маха-Цендера, выходы которого подключены ко вторым концам параллельно ориентированных световодов, к выходу первого двунаправленного ветвителя волоконно-оптического интерферометра Маха-Цендера со стороны волоконно-оптического ветвителя подключен вход регистратора интерференции лучей, а к выходу волоконно-оптического двунаправленного делителя со стороны волоконно-оптического ветвителя подключен вход второго регистратора интерференции лучей, причем выход первого регистратора интерференции лучей подключен ко входу блока определения величины сигнала и к первому входу блока измерения временной задержки интерференционных сигналов, а выход второго регистратора интерференции лучей подключен ко второму входу блока измерения временной задержки интерференционных сигналов, отличающийся тем, что в устройство введены первый дополнительный двунаправленный ветвитель, второй дополнительный двунаправленный ветвитель, третий дополнительный ветвитель, третий регистратор интерференции лучей, волоконная катушка, причем вход первого дополнительного ветвителя подключен к концу второго световода, а один из его выходов соединен с первым концом волоконной катушки, второй конец катушки подключен ко входу второго дополнительного ветвителя, один из выходов которого соединен со вторым входом первого двунаправленного ветвителя волоконно-оптического интерферометра Маха-Цендера со стороны световодов, а длина оптического волокна катушки определяется из условия2. A device for determining the degree and place of perturbation of a fiber optic system when guarding an object, comprising a sequentially installed laser with a fiber optic output, an optical fiber insulator and a fiber optic splitter, the fiber optic laser output being connected to the input of the fiber optic insulator, the output of which connected to the input of the fiber optic branch, one of the outputs of this fiber optic branch is connected to the input of the first bidirectional branch of the fiber optic interfer Mach-Zehnder meter, one of the outputs of this bi-directional coupler is connected to the first end of one of two parallel-oriented single-mode optical fibers, the second output of the fiber-optic coupler is connected to the input of the fiber-optic bidirectional divider, its output is connected to the input of the second bi-directional coupler of the fiber-optic interferometer Mach-Zehnder, whose outputs are connected to the second ends of parallel-oriented optical fibers, to the output of the first bidirectional fiber optic branch the Mach-Zehnder interferometer from the side of the fiber optic splitter is connected to the input of the ray interference recorder, and the output of the fiber optic bidirectional divider from the side of the fiber optic splitter is connected to the input of the second ray interference recorder, and the output of the first ray interference recorder is connected to the input of the unit for determining the value signal and to the first input of the unit for measuring the time delay of interference signals, and the output of the second ray interference recorder is connected to the second input of the interference delay time measuring unit, characterized in that the first additional bi-directional branch, the second additional bi-directional branch, the third additional branch, the third ray interference recorder, the fiber coil are inserted into the device, the input of the first additional branch being connected to the end of the second fiber, and one of its outputs is connected to the first end of the fiber coil, the second end of the coil is connected to the input of the second additional branch A, one of the outputs of which is connected to the second input of the first bidirectional branch of the Mach-Zehnder optical fiber interferometer from the side of the optical fibers, and the length of the optical fiber of the coil is determined from the condition
D·n<L,Dn <L,
где D - длина оптического волокна, намотанного на катушки,where D is the length of the optical fiber wound on coils,
n - показатель преломления волокна,n is the refractive index of the fiber,
L - длина когерентности лазера,L is the laser coherence length,
вторые выходы первого и второго дополнительных ветвителей подключены ко входам третьего дополнительного ветвителя, выход третьего дополнительного ветвителя подключен ко входу третьего регистратора интерференции лучей, каждый регистратор интерференции лучей содержит три поляризатора, три фотоприемника, три квадратора напряжений и сумматора напряжения на три входа, причем поляризаторы установлены в одной плоскости, а ориентация их осей поляризации различна, а сумма площадей равна выходной апертуре интерферирующих лучей, за каждым из поляризаторов установлен фоториемник, выход каждого фотоприемника подключен ко входу квадратора напряжения, выходы квадраторов напряжения соединены со входами сумматора напряжений, выход которого является выходом регистратора интерференции лучей, блок определения величины сигнала выполнен в виде фазового детектора, ко второму входу которого подключен выход третьего регистратора интерференции лучей, а лазер выполнен с возможностью перестройки частоты излучения по пилообразному закону.the second outputs of the first and second additional branches are connected to the inputs of the third additional branch, the output of the third additional branch is connected to the input of the third ray interference recorder, each ray interference recorder contains three polarizers, three photodetectors, three voltage quadrants and a voltage combiner for three inputs, and the polarizers are installed in one plane, and the orientation of their polarization axes is different, and the sum of the areas is equal to the output aperture of the interfering rays, behind each of a photodetector is installed in the polarizers, the output of each photodetector is connected to the voltage quadrator input, the voltage quadrator outputs are connected to the inputs of the voltage adder, the output of which is the output of the ray interference recorder, the signal magnitude determining unit is made in the form of a phase detector, the output of the third ray interference recorder is connected to its second input and the laser is configured to tune the radiation frequency according to a sawtooth law.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что световоды выполнены в виде двух жил винтообразной намотки одномодового волоконно-оптического кабеля, расположенных симметрично относительно его центра.3. The device according to claim 2, characterized in that the optical fibers are made in the form of two cores of a helical winding of a single-mode fiber optic cable located symmetrically relative to its center.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что световоды выполнены в виде двух параллельных одномодовых кабеля разной жесткости.4. The device according to claim 2, characterized in that the optical fibers are made in the form of two parallel single-mode cables of different stiffness.