RU2014100990A - Устройства и способы, относящиеся к оптическим датчикам - Google Patents

Устройства и способы, относящиеся к оптическим датчикам Download PDF

Info

Publication number
RU2014100990A
RU2014100990A RU2014100990/28A RU2014100990A RU2014100990A RU 2014100990 A RU2014100990 A RU 2014100990A RU 2014100990/28 A RU2014100990/28 A RU 2014100990/28A RU 2014100990 A RU2014100990 A RU 2014100990A RU 2014100990 A RU2014100990 A RU 2014100990A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photonic crystal
crystal sensor
reflection spectrum
measured parameter
sensor
Prior art date
Application number
RU2014100990/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2618478C2 (ru
Inventor
Майкл А. КАРРАЛЕРО
Тай А. ЛАРСЕН
Original Assignee
Зе Боинг Компани
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 Зе Боинг Компани filed Critical Зе Боинг Компани
Publication of RU2014100990A publication Critical patent/RU2014100990A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2618478C2 publication Critical patent/RU2618478C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/268—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light using optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
    • G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
    • G01D5/35354—Sensor working in reflection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
    • G01D5/35383—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using multiple sensor devices using multiplexing techniques
    • G01D5/35387—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using multiple sensor devices using multiplexing techniques using wavelength division multiplexing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

1. Оптосенсорное устройство, содержащее- подложку (102, 202, 302, 402),- первый фотонно-кристаллический датчик (106), соединенный с подложкой (102, 202, 302, 402), причемпервый фотонно-кристаллический датчик (106) выполнен с возможностью отражения первой части падающего света, соответствующей первому спектру отражения, аизменение первого диапазона длин волн первого спектра отражения происходит в ответ на изменения в первом измеряемом параметре, и- второй фотонно-кристаллический датчик (107), соединенный с подложкой (102, 202, 302, 402), причемвторой фотонно-кристаллический датчик (107) выполнен с возможностью отражения второй части падающего света, соответствующей второму спектру отражения, причемизменение второго диапазона длин волн второго спектра отражения происходит в ответ на изменения второго измеряемого параметра, причем- первый спектр отражения и второй спектр отражения различны.2. Оптосенсорное устройство по п. 1, в которомпервый фотонно-кристаллический датчик (106) имеет первую структуру, выполненную из первого материала с первым показателем преломления и второго материала со вторым показателем преломления, авторой фотонно-кристаллический датчик (107) имеет вторую структуру, выполненную из первого материала и второго материала, причемпервая структура и вторая структура различны.3. Оптосенсорное устройство по п. 1, в которомпервый фотонно-кристаллический датчик (106) имеет первую структуру, выполненную из двух или большего количества материалов, имеющих два или большее количество различных показателя преломления, авторой фотонно-кристаллический датчик (107) имеет вторую структуру, выполненную из по меньшей мере одного материала, о

Claims (15)

1. Оптосенсорное устройство, содержащее
- подложку (102, 202, 302, 402),
- первый фотонно-кристаллический датчик (106), соединенный с подложкой (102, 202, 302, 402), причем
первый фотонно-кристаллический датчик (106) выполнен с возможностью отражения первой части падающего света, соответствующей первому спектру отражения, а
изменение первого диапазона длин волн первого спектра отражения происходит в ответ на изменения в первом измеряемом параметре, и
- второй фотонно-кристаллический датчик (107), соединенный с подложкой (102, 202, 302, 402), причем
второй фотонно-кристаллический датчик (107) выполнен с возможностью отражения второй части падающего света, соответствующей второму спектру отражения, причем
изменение второго диапазона длин волн второго спектра отражения происходит в ответ на изменения второго измеряемого параметра, причем
- первый спектр отражения и второй спектр отражения различны.
2. Оптосенсорное устройство по п. 1, в котором
первый фотонно-кристаллический датчик (106) имеет первую структуру, выполненную из первого материала с первым показателем преломления и второго материала со вторым показателем преломления, а
второй фотонно-кристаллический датчик (107) имеет вторую структуру, выполненную из первого материала и второго материала, причем
первая структура и вторая структура различны.
3. Оптосенсорное устройство по п. 1, в котором
первый фотонно-кристаллический датчик (106) имеет первую структуру, выполненную из двух или большего количества материалов, имеющих два или большее количество различных показателя преломления, а
второй фотонно-кристаллический датчик (107) имеет вторую структуру, выполненную из по меньшей мере одного материала, отличного от указанных двух или большего количества материалов первой структуры.
4. Оптосенсорное устройство по любому из пп. 1-3, в котором
первый измеряемый параметр представляет собой один из параметров из числа температуры, давления, ускорения и вибрации.
5. Оптосенсорное устройство по любому из пп. 1-3, в котором
первый измеряемый параметр отличен от второго измеряемого параметра.
6. Оптосенсорное устройство по п. 1, в котором
первый фотонно-кристаллический датчик (106) соединен с первым участком (104) подложки (102, 202, 302, 402), а
второй фотонно-кристаллический датчик (107) соединен со вторым участком (105) подложки (102, 202, 302, 402), причем
первый участок (104) отличен от второго участка (105).
7. Оптосенсорное устройство по п. 1, в котором
падающий свет направлен, по существу, одновременно к первому фотонно-кристаллическому датчику (106) и ко второму фотонно-кристаллическому датчику (107) посредством оптического волокна (110, 210, 310, 410, 506), причем
подложка (102, 202, 302, 402) присоединена к концу оптического волокна (110, 210, 310, 410, 506).
8. Способ, включающий
- направление света к первому концу оптического волокна,
- регистрацию света, отраженного по меньшей мере одним датчиком из числа первого фотонно-кристаллического датчика (106), соединенного со вторым концом оптического волокна, и второго фотонно-кристаллического датчика (107), соединенного со вторым концом оптического волокна, причем
первый фотонно-кристаллический датчик (106) демонстрирует первый спектр отражения, изменение которого происходит в соответствии с первым измеряемым параметром, а
второй фотонно-кристаллический датчик (107) демонстрирует второй спектр отражения, изменение которого происходит в соответствии со вторым измеряемым параметром, и
- определение на основании зарегистрированного света значения параметра для по меньшей мере одного параметра из числа первого измеряемого параметра и второго измеряемого параметра.
9. Способ по п. 8, в котором
свет, направленный в оптическое волокно (110, 210, 310, 410, 506), имеет диапазон длин волн, содержащий первый диапазон длин волн, соответствующий первому спектру отражения, и второй диапазон длин волн, соответствующий второму спектру отражения.
10. Способ по любому из пп. 8 или 9, в котором
первый измеряемый параметр и второй измеряемый параметр представляют собой один и тот же параметр, причем
значение указанного параметра определяют на основании света, отраженного первым фотонно-кристаллическим датчиком (106), и на основании света, отраженного вторым фотонно-кристаллическим датчиком (107).
11. Способ по любому из пп. 8 или 9, в котором
первый спектр отражения первого фотонно-кристаллического датчика (106) не претерпевает значительного изменения в ответ на изменения во втором измеряемом параметре.
12. Способ по п. 8, в котором
первый спектр отражения первого фотонно-кристаллического датчика (106) изменяется в ответ на изменения во втором измеряемом параметре, причем
определение значения параметра включает в себя использование света, отраженного первым фотонно-кристаллическим датчиком (106), и света, отраженного вторым фотонно-кристаллическим датчиком (107), для определения значения, соответствующего первому измеряемому параметру.
13. Способ по любому из пп. 8 или 9, в котором
первый спектр отражения первого фотонно-кристаллического датчика (106) изменяется в ответ на изменения во втором измеряемом параметре, причем
способ дополнительно содержит получение информации от третьего датчика, причем
значение параметра определяют на основании информации от третьего датчика и на основании света, отраженного первым фотонно-кристаллическим датчиком (106).
14. Устройство по п. 1 и способу по п. 8.
15. Способ по п. 8 и устройство по п. 1.
RU2014100990A 2011-06-27 2012-05-23 Устройства и способы, относящиеся к оптическим датчикам RU2618478C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/149,369 US20120325001A1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Optical sensor systems and methods
US13/149,369 2011-06-27
PCT/US2012/039218 WO2013002921A1 (en) 2011-06-27 2012-05-23 Optical sensor systems and methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100990A true RU2014100990A (ru) 2015-08-10
RU2618478C2 RU2618478C2 (ru) 2017-05-03

Family

ID=46208830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100990A RU2618478C2 (ru) 2011-06-27 2012-05-23 Устройства и способы, относящиеся к оптическим датчикам

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120325001A1 (ru)
EP (1) EP2724122B1 (ru)
JP (1) JP6026526B2 (ru)
CN (1) CN103635781B (ru)
RU (1) RU2618478C2 (ru)
WO (1) WO2013002921A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9753055B2 (en) * 2013-09-25 2017-09-05 Institut National D'optique All-optical system responsive to motion and optical module for use in the same
US9534969B1 (en) * 2015-11-24 2017-01-03 The Boeing Company System and method for tactile sensing using thin film optical sensing networks
US11126065B2 (en) * 2016-06-09 2021-09-21 The Boeing Company Photonic crystals logic devices
US10481041B2 (en) * 2017-05-23 2019-11-19 Fluke Corporation Measuring optical array polarity, power, and loss using a position sensing detector and photodetector-equipped optical testing device
CN112949340A (zh) * 2021-03-31 2021-06-11 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种基于光电传感器的自动扫码方法及系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4243298A (en) * 1978-10-06 1981-01-06 International Telephone And Telegraph Corporation High-strength optical preforms and fibers with thin, high-compression outer layers
JP3519333B2 (ja) * 2000-02-10 2004-04-12 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 光ファイバセンサ
JP4619507B2 (ja) * 2000-09-26 2011-01-26 浜松ホトニクス株式会社 光ファイバ結合装置、波長可変器、圧力センサ、加速度センサ及び光学装置
JP2002098916A (ja) * 2000-09-26 2002-04-05 Hamamatsu Photonics Kk 光学装置
JP4511857B2 (ja) * 2004-03-24 2010-07-28 国立大学法人京都大学 フォトニック結晶を応用したセンサおよび検出対象物質の検出方法
US7781724B2 (en) * 2004-07-16 2010-08-24 Luna Innovations Incorporated Fiber optic position and shape sensing device and method relating thereto
WO2006044652A1 (en) * 2004-10-16 2006-04-27 Identix Incorporated Diffractive imaging system for the reading and analysis of skin topology
US7613367B2 (en) * 2005-03-02 2009-11-03 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Optical sensor and modulator
US7289690B2 (en) * 2005-04-15 2007-10-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic crystal device for fluid sensing
US9671301B2 (en) * 2006-09-29 2017-06-06 Wake Forest University Health Sciences Small-scale pressure sensors
CA2928100C (en) * 2007-01-09 2017-07-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Photonic crystal stucture-based optical device and corresponding fabrication method
WO2008123927A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Biosensors with porous dielectric surface for fluorescence enhancement and methods of manufacture
CN100588914C (zh) * 2007-10-18 2010-02-10 西北工业大学 一种基于包层导光的光子晶体光纤传感装置
US8282882B2 (en) * 2010-08-23 2012-10-09 Swapnajit Chakravarty Photonic crystal slot waveguide miniature on-chip absorption spectrometer
US9482927B2 (en) * 2009-10-26 2016-11-01 The Boeing Company Optical sensor interrogation system
US8208767B2 (en) * 2009-11-10 2012-06-26 Baker Hughes Incorporated Sensor array configuration for extending useful sensing length of a swept-wavelength interferometry based system
CA2793452C (en) * 2010-03-15 2018-09-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Optical-fiber-compatible acoustic sensor
TWM391136U (en) * 2010-06-02 2010-10-21 Pixart Imaging Inc Sensor and its image sensing system
US8494312B2 (en) * 2010-08-18 2013-07-23 The Boeing Company Magnetically actuated photonic crystal sensor

Also Published As

Publication number Publication date
CN103635781A (zh) 2014-03-12
CN103635781B (zh) 2016-06-01
US20120325001A1 (en) 2012-12-27
EP2724122A1 (en) 2014-04-30
RU2618478C2 (ru) 2017-05-03
WO2013002921A1 (en) 2013-01-03
EP2724122B1 (en) 2019-04-17
JP6026526B2 (ja) 2016-11-16
JP2014521066A (ja) 2014-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wolf et al. Arrays of fiber Bragg gratings selectively inscribed in different cores of 7-core spun optical fiber by IR femtosecond laser pulses
JP5331873B2 (ja) 回折格子カプラー、システムおよび方法
WO2008042959A3 (en) Fiber optic device for measuring a parameter of interest
WO2008078618A1 (ja) 偏光素子、および液晶表示装置
RU2014100990A (ru) Устройства и способы, относящиеся к оптическим датчикам
JP2009535977A5 (ru)
Webb et al. Polymer fiber Bragg gratings
JP2005538361A5 (ru)
WO2009048671A3 (en) Fiber optic fuel detection system
US10247583B2 (en) Fiber-optic sensor and method for the production and use thereof
EA201492196A1 (ru) Оптический датчик на основе микроэлектромеханической системы
JP2013527451A5 (ja) ルミネセンスベースセンサシステム
BR112015013346B1 (pt) sensor ótico para medições de pressão
FR3026838A1 (fr) Transducteur opto-mecanique pour la detection de vibrations
CN102141512A (zh) 一种微纳光纤折射率传感器
JP2014521066A5 (ru)
ATE511112T1 (de) Lichtgitter
RU156297U1 (ru) Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления
Pan et al. Development of a high resolution optical-fiber tilt sensor by FP filter
Zhou et al. Fiber-optic refractometer based on a reflective aspheric prism rendering adjustable sensitivity
CN103698048A (zh) 一种简易的高灵敏度光纤温度传感器
JP2012058218A5 (ru)
RU2506568C2 (ru) Устройство измерения показателя преломления
JP2014232009A5 (ru)
CN105784196A (zh) 基于双层光子晶体薄膜的反射式温度传感探头