RU2082086C1 - Fiber-optical detector - Google Patents

Fiber-optical detector Download PDF

Info

Publication number
RU2082086C1
RU2082086C1 RU94026061A RU94026061A RU2082086C1 RU 2082086 C1 RU2082086 C1 RU 2082086C1 RU 94026061 A RU94026061 A RU 94026061A RU 94026061 A RU94026061 A RU 94026061A RU 2082086 C1 RU2082086 C1 RU 2082086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
information
signals
optic
fiber optic
Prior art date
Application number
RU94026061A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94026061A (en
Inventor
Всеволод Романович Покровский
Алексей Николаевич Родионов
Original Assignee
Всеволод Романович Покровский
Алексей Николаевич Родионов
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 Всеволод Романович Покровский, Алексей Николаевич Родионов filed Critical Всеволод Романович Покровский
Priority to RU94026061A priority Critical patent/RU2082086C1/en
Publication of RU94026061A publication Critical patent/RU94026061A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2082086C1 publication Critical patent/RU2082086C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: transducers of small-scale variations in pressure, speed of flow of liquids and gases, level meters. SUBSTANCE: device has reference and information reflecting surfaces in opposite to which ends of reference and information light guides are located. Said light guides are connected to non-symmetry arms of V-shaped fiber-optical dividers which symmetrical arms are connected to light sources and photodetectors which convert optical signals to electric ones. Latter signals are processed by device. Said reference and information planes are designed as two reflecting surfaces which are rigidly attached to monitored object and are oriented in opposite sides in parallel to each other. Ends of reference and information light guides are located at equal distance from reference and information surfaces respectively and are directed to opposite sides. Output electric signal is generated by means of relative analog subtraction of electric signals from reference and information channels. EFFECT: increased functional capabilities. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к области волоконно-оптических средств измерений. Изобретение может быть использовано для контроля перемещений материальных объектов окружающей среды. The invention relates to the field of measuring equipment, in particular to the field of fiber-optic measuring instruments. The invention can be used to control the movements of material environmental objects.

Известен одноканальный ВОД линейных перемещений отражательного типа, состоящий из излучателя, фотоприемника, информационного световода, состыкованного с плечом оптического делителя, в качестве которого может быть использован волоконно-оптический V-образный делитель (в дальнейшем - "делитель"), имеющий два симметричных плеча и одно несимметричное [1]
В процессе измерений торец информационного световода располагается напротив поверхности, величина перемещения которой измеряется (информационная поверхность). Расходящийся световой поток с торца информационного световода излучается в направлении информационной поверхности и отражается от нее. Часть отраженного светового потока P1=P0ηин(x) через тот же торец возвращается в информационный световод и, распространяясь по нему в обратном направлении, через делитель попадает на фотоприемник. Величина электрического сигнала на выходе фотоприемника равна:
Uвых=q•k2•kc•kн•α•F0•η(x) (1)
где q коэффициент преобразования светового потока в электрический сигнал; k2 коэффициент потерь в информационном световоде и несимметричном плече делителя (разветвителя) с учетом двухкратного прохождения светового потока в прямом и обратном (при отражении) направлениях; α - коэффициент отражения контролируемой поверхности; kс и Kн - коэффициенты потерь в симметричных плечах делителя; hин(x) эффективность ввода отраженного светового потока через торец информационного световода, определяемая как отношение величины светового потока, пришедшего через торец в информационный световод P1, к величине светового потока, излученного с торца P0:
η(x)=P1/P0, 0<η(x)≅ 1 (2)
безразмерная функция, зависящая только от расстояния x торца световода до контролируемой поверхности. Коэффициенты q, k, α и P0 в [2] не зависят от величины перемещения x и определяют постоянную амплитуду выходного сигнала Uвых,о в соотношении (1) так, что
Uвых=Uвых,0•η(x).
Если известно начальное расстояние x0 между торцем информационного световода и контролируемой поверхностью и явный вид функции η(x) то известна исходная величина выходного сигнала, от которой впоследствии измеряется выходной сигнал: Uвых(x0)=Uвых,0•η(x0). Любое линейное перемещение контролируемой поверхности относительно торца на величину Δx приведет к изменению выходного сигнала на величину ΔU, которое можно представить в виде разложения по степеням Δx:

Figure 00000002

Недостатками этой схемы являются зависимость результатов измерений от флуктуаций, возникающих в элементах оптического тракта (световодах, разветвителях) под влиянием изменяющихся параметров внешней среды (таких как давление, температура, механические воздействия), зависимость их от отражающих свойств поверхности, а также нелинейная зависимость выходного сигнала от величины перемещения контролируемой поверхности.Known single-channel water of linear displacements of the reflective type, consisting of an emitter, a photodetector, an information fiber connected to the arm of the optical divider, which can be used as a fiber-optic V-shaped divider (hereinafter - the "divider"), having two symmetrical shoulders and one single-ended [1]
During measurements, the end of the information fiber is located opposite the surface whose displacement is measured (information surface). The diverging light flux from the end of the information fiber is radiated in the direction of the information surface and is reflected from it. Part of the reflected light flux P 1 = P 0 η in (x) through the same end returns to the information fiber and, propagating through it in the opposite direction, passes through the divider to the photodetector. The magnitude of the electrical signal at the output of the photodetector is equal to:
O U = q • k 2 • k c • k n • α • F 0 • η (x) (1)
where q is the conversion factor of the light flux into an electrical signal; k 2 is the loss coefficient in the information fiber and the asymmetric arm of the divider (splitter), taking into account the double passage of the light flux in the forward and reverse (when reflected) directions; α is the reflection coefficient of the controlled surface; k with and K n - loss coefficients in the symmetrical arms of the divider; h in (x) the input efficiency of the reflected light flux through the end of the information fiber, defined as the ratio of the light flux coming through the end to the information fiber P 1 to the amount of light flux emitted from the end face P 0 :
η (x) = P 1 / P 0 , 0 <η (x) ≅ 1 (2)
dimensionless function, depending only on the distance x of the end of the fiber to the controlled surface. The coefficients q, k, α and P 0 in [2] are independent of the displacement x and determine the constant amplitude of the output signal U o, o in relation (1) so that
U o = U o , 0 • η (x).
If the initial distance x 0 between the end of the information fiber and the surface under control and the explicit form of the function η (x) are known, then the initial value of the output signal is known, from which the output signal is subsequently measured: U o (x 0 ) = U o , 0 • η (x 0 ). Any linear movement of the controlled surface relative to the end by Δx will lead to a change in the output signal by ΔU, which can be represented as an expansion in powers of Δx:
Figure 00000002

The disadvantages of this scheme are the dependence of the measurement results on fluctuations arising in the elements of the optical path (optical fibers, couplers) under the influence of changing environmental parameters (such as pressure, temperature, mechanical stresses), their dependence on the reflective properties of the surface, and the nonlinear dependence of the output signal from the amount of movement of the controlled surface.

Влияние изменяющихся параметров среды может быть значительно уменьшено путем введения в схему измерений второго (опорного) канала [2] включающего в себя в общем случае опорный световод, неподвижную (опорную) поверхность, излучатель и фотоприемник. Расстояние между торцом опорного световода и опорной поверхностью фиксировано в процессе измерений. Составляющие сигналов в опорном и информационном каналах, обусловленные внешними воздействиями, пропорциональны. Влияние внешних воздействий на результаты измерений затем может быть исключено путем сопоставления величин опорного и информационного сигналов. The influence of changing environmental parameters can be significantly reduced by introducing into the measurement circuit a second (reference) channel [2] that includes, in the general case, a reference light guide, a fixed (reference) surface, a radiator, and a photodetector. The distance between the end of the reference fiber and the supporting surface is fixed during the measurement. The components of the signals in the reference and information channels, due to external influences, are proportional. The influence of external influences on the measurement results can then be eliminated by comparing the values of the reference and information signals.

При фиксированном положении опорной поверхности относительно торца опорного световода эффективность ввода отраженного пучка постоянна с точностью до флуктуаций, обусловленных внешними воздействиями, поэтому постоянен и выходной сигнал в опорном канале. Соответственно сохраняется и нелинейная зависимость выходного сигнала от величины линейных перемещений информационной поверхности. Кроме того, в этой схеме сохраняется зависимость выходного сигнала от отражающих свойств контролируемой поверхности. With a fixed position of the supporting surface relative to the end of the reference fiber, the efficiency of the input of the reflected beam is constant accurate to fluctuations due to external influences, therefore, the output signal in the reference channel is also constant. Accordingly, the nonlinear dependence of the output signal on the linear displacements of the information surface is also preserved. In addition, in this circuit, the dependence of the output signal on the reflective properties of the surface being monitored is preserved.

Наиболее близким аналогом к изобретению по технической сущности является волоконно-оптический датчик, содержащий первую отражающую поверхность, первый и второй волоконные световоды, первый волоконно-оптический делитель, несимметричное плечо которого сопряжено с торцем первого волоконного световода, первый излучатель и фотоприемник, оптически сопряженные с симметричными плечами волоконно-оптического делителя, модулятор, блок обработки и изменения сигналов [3] Выходной сигнал, нелинейно зависящий от величины перемещения контролируемого объекта, получают в этой схеме путем аналоговой обработки сигналов первого и второго волоконных световодов. The closest analogue to the invention in technical essence is a fiber optic sensor containing a first reflecting surface, a first and second fiber optic fibers, a first fiber optic splitter, an asymmetric arm of which is coupled to the end of the first fiber, the first emitter and photodetector, optically paired with symmetric shoulders of the fiber-optic divider, modulator, signal processing and change unit [3] An output signal that non-linearly depends on the amount of movement is controlled of the second object, is obtained in this circuit by analog processing of the signals of the first and second fiber optical fibers.

Недостатком этой схемы является влияние на величину сигналов отражающих свойств различных частей поверхности контролируемого объекта вследствие их различия при отсутствии специальной обработки (шлифовка, полировка т.п.). Кроме того, в этой схеме сигналы в первом и втором волоконных световодах изменяются синфазно, что не способствует уменьшению нелинейности выходного сигнала. The disadvantage of this scheme is the effect on the magnitude of the signals of the reflecting properties of various parts of the surface of the controlled object due to their differences in the absence of special processing (grinding, polishing, etc.). In addition, in this circuit, the signals in the first and second optical fibers change in phase, which does not reduce the nonlinearity of the output signal.

Нелинейная зависимость выходного сигнала от величины перемещения контролируемого объекта и влияние на его величину отражающих свойств частей поверхности снижают точность измерений и сужают функциональные возможности этого датчика. The nonlinear dependence of the output signal on the displacement of the controlled object and the influence on its magnitude of the reflective properties of parts of the surface reduce the accuracy of measurements and reduce the functionality of this sensor.

Задачей изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей датчика. The objective of the invention is to increase the accuracy of measurements and expand the functionality of the sensor.

Указанный технический результат достигается тем, что в волоконно-оптический датчик микроперемещений, содержащий первую отражающую поверхность, первый и второй волоконные световоды, первый волоконно-оптический делитель, несимметричное плечо которого сопряжено с торцем первого волоконного световода, первые излучатель и фотоприемник, оптически сопряженные с симметричными плечами волоконно-оптического делителя, модулятор, блок обработки и измерения сигналов, введены дифференциальный усилитель, второй волоконно-оптический делитель, вторые излучатель и фотоприемник, оптически сопряженные с симметричными плечами второго волоконно-оптического делителя, несимметричное плечо которого оптически сопряжено с торцем второго волоконного световода, рефлектор, установленный с возможностью жесткого крепления на контролируемом объекте и выполненный с первой отражающей поверхностью на одной его стороне и со второй отражающей поверхностью на стороне противоположной первой, при этом поверхности выполнены идентичными и параллельными, торец второго волоконного световода оптически сопряжен со второй отражающей поверхностью, торцы волоконных световодов расположены на одинаковом расстоянии от соответствующих отражающих поверхностей. The specified technical result is achieved by the fact that in the fiber-optic sensor of micro displacement, containing the first reflecting surface, the first and second fiber optic fibers, the first fiber-optic divider, the asymmetric arm of which is coupled to the end of the first fiber, the first emitter and photodetector, optically paired with symmetric the shoulders of a fiber optic divider, a modulator, a signal processing and measurement unit, a differential amplifier, a second fiber optic divider, W are introduced a second emitter and a photodetector optically coupled to the symmetrical arms of the second fiber optic divider, the asymmetric arm of which is optically coupled to the end of the second fiber optic fiber, a reflector mounted with the possibility of hard mounting on the controlled object and made with the first reflective surface on one side and the second the reflecting surface on the side opposite to the first, while the surfaces are identical and parallel, the end face of the second fiber optic fiber Since it is connected to the second reflecting surface, the ends of the optical fibers are located at the same distance from the corresponding reflecting surfaces.

Отличиями изобретения являются выполнение первой и второй отражающих поверхностей в виде двухстороннего рефлектора, противоположно ориентированные отражающие поверхности которого подвергнуты одинаковой обработке с целью выравнивания их отражающих характеристик, а также жесткая связь между ними в процессе измерений. Эти отличия приводят в тому, что при перемещении контролируемого световода изменения величин сигналов в первом и втором волоконных световодах происходят в противофазе, что позволяет путем взаимного их вычитания существенно линеаризовать характеристики датчика. Следует отметить, что поскольку первый и второй каналы идентичны, различие между ними является условным и на фиг.1, на которой представлена схема реализации датчика, нумерация позиций для первого канала принята нечетной ("нечетный" канал), а для второго канала -четной ("четный" канал). The differences of the invention are the implementation of the first and second reflective surfaces in the form of a two-sided reflector, the oppositely oriented reflective surfaces of which are subjected to the same treatment in order to equalize their reflective characteristics, as well as the rigid connection between them during the measurement process. These differences result in the fact that when the controlled fiber is moved, the signal values in the first and second fiber fibers move in antiphase, which allows one to linearize the characteristics of the sensor by mutually subtracting them. It should be noted that since the first and second channels are identical, the difference between them is arbitrary and in Fig. 1, which shows the sensor implementation diagram, the position numbering for the first channel is odd (the "odd" channel), and for the second channel is even ( "even" channel).

На схеме фиг.1 приняты следующие обозначения: 1 контролируемый объект; 2 рефлектор; 3,4 торцы первого /3/ и второго /4/ световодов 5 и 6 соответственно; 7 и 8 оптические соединители (ОС) несимметричных плечей разветвителей; 9, 10, 11, 12 симметричные плечи разветвителей; 13, 14 -фотоприемники; 15, 16 излучатели; 17 дифференциальный усилитель; 18 - модулятор. In the diagram of figure 1, the following notation: 1 controlled object; 2 reflector; 3.4 ends of the first / 3 / and second / 4 / optical fibers 5 and 6, respectively; 7 and 8 optical connectors (OS) of unbalanced arms of the splitters; 9, 10, 11, 12 symmetrical shoulders of the splitters; 13, 14 photodetectors; 15, 16 emitters; 17 differential amplifier; 18 is a modulator.

В четном канале световой поток 16 от излучателя 16 через симметричное плечо 12, несимметричное плечо с оптическим соединителем 8 попадает на торец 4 световода 6. С торца 4 расходящийся световой поток распространяется в направлении поверхности 2 и отражается от нее назад в направлении торца 4. Часть отраженного светового потока попадает обратно в торец 4 и через световод 6, симметричное плечо разветвителя с оптическим соединителем 8 и второе симметричное плечо 10 разветвителя попадает на фотоприемник 14. Другая часть отраженного потока через симметричное плечо 12 проходит обратно на излучатель и теряется. Аналогично для нечетного канала. In the even channel, the luminous flux 16 from the emitter 16 through the symmetrical arm 12, the asymmetric arm with the optical connector 8 hits the end 4 of the fiber 6. From the end 4, the diverging light flux propagates in the direction of the surface 2 and is reflected back from it in the direction of the end 4. Part of the reflected luminous flux enters the end 4 and through the light guide 6, the symmetrical arm of the splitter with the optical connector 8 and the second symmetrical arm 10 of the splitter falls on the photodetector 14. Another part of the reflected flux through the the tertiary arm 12 extends back to the emitter and is lost. Similarly for an odd channel.

Величина сигналов на выходе фотоприемников в четном и нечетном каналах равны соответственно:

Figure 00000003

где q14 и q13 коэффициенты фотоэлектрического преобразования (чувствительности) фотоприемников в четном и нечетном каналах соответственно; k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12 потери в световодах 5, 6 и плечах 7, 8, 9, 10, 11 и 12 разветвителей; ηч и ηн эффективности ввода отраженных световых потоков через торцы 4 и 3 соответственно, определяемых как в /2/; P15 и P16 световые потоки на выходе излучателей 15 и 16.The magnitude of the signals at the output of the photodetectors in the even and odd channels are equal, respectively:
Figure 00000003

where q 14 and q 13 are the photoelectric conversion (sensitivity) coefficients of the photodetectors in the even and odd channels, respectively; k 5 , k 6 , k 7 , k 8 , k 9 , k 10 , k 11 , k 12 losses in the optical fibers 5, 6 and shoulders 7, 8, 9, 10, 11 and 12 of the splitters; η h and η n the efficiency of input of reflected light fluxes through the ends 4 and 3, respectively, defined as in / 2 /; P 15 and P 16 light fluxes at the output of emitters 15 and 16.

По аналогии с одноканальным датчиком /3/ можно представить соотношения (5) для каждого канала в упрощенном виде:

Figure 00000004

С учетом того, что фазы изменений сигналов на входе дифференциального усилителя при перемещении контролируемого объекта на величину дельта X противоположны, можно получить их выражения для четного U(Xч) и нечетного U(Xн) каналов соответственно:
Figure 00000005

Сигнал на выходе дифференциального усилителя равен разности сигналов на выходах каналов.By analogy with a single-channel sensor / 3 /, it is possible to present relations (5) for each channel in a simplified form:
Figure 00000004

Taking into account the fact that the phases of changes in the signals at the input of the differential amplifier when the controlled object is moved by delta X are opposite, we can obtain their expressions for even U (X h ) and odd U (X n ) channels, respectively:
Figure 00000005

The signal at the output of the differential amplifier is equal to the difference of the signals at the outputs of the channels.

В конкретном случае были использованы световоды со ступенчатым профилем показателя сердцевины преломления диаметром 50 мкм; апертура световодов NA 0,23. Поэтому с погрешностью менее 0,1% nч(x)=ηн(x)=η(x). На фиг.2 представлена зависимость η(x) в графической форме, взятая из работы [4] и пересчитанная применительно к случаю сопряжения зеркальной поверхности с торцем световода с вышеуказанными параметрами. Чтобы определить характер зависимости величины выходного сигнала Uрез от величины линейного перемещения Δx контролируемой поверхности необходимо задать определенное исходное положение торцев световодов 3 и 4 (фиг.2), которые в предлагаемом устройстве выбраны одинаковыми: xн,0= xч,0= x0. Регулируя независимо токи накачки излучателей, можно получить равные сигналы на дифференциальных входах ДУ таким образом, что Uч,0=Uн,0=U0. Тогда в исходном положении, при x x0 сигнал на выходе ДУ в соответствии с выражениями (6) и (7) равен нулю сигналы на выходе ДУ вычитаются.In a particular case, optical fibers with a stepped profile of a refractive index index of 50 μm in diameter were used; fiber aperture NA 0.23. Therefore, with an error of less than 0.1% n h (x) = η n (x) = η (x). Figure 2 shows the dependence η (x) in graphical form, taken from [4] and recounted in relation to the case of pairing the mirror surface with the end of the fiber with the above parameters. To determine the nature of the dependence of the magnitude of the output signal U res on the linear displacement Δx of the controlled surface, it is necessary to set a certain initial position of the ends of the optical fibers 3 and 4 (Fig. 2), which are the same in the proposed device: x n, 0 = x h, 0 = x 0 . Regulating independently the pump currents of the emitters, it is possible to obtain equal signals at the differential inputs of the remote control in such a way that U h, 0 = U n, 0 = U 0 . Then, in the initial position, at xx 0, the signal at the remote control output in accordance with expressions (6) and (7) is equal to zero, the signals at the remote control output are subtracted.

При перемещении контролируемого объекта на величину Δx сигнал выходе ДУ становится равным Uрез=U0[η′(x0)Δx•η″′(x0)(Δx)3/3+ ...] и в первом приближении линеен относительно Δx.When the controlled object is moved by an amount Δx output control signal becomes equal to U = U 0 res [η '(x 0) Δx • η "' (x 0) (Δx) 3/3 + ...] and a first approximation, is linear with respect to Δx.

На практике, однако, в соотношениях (6) и (7) для повышения точности необходимо учитывать слагаемые более высокого порядка. Это приводит к тому, что линейная зависимость выходного сигнала имеет место в ограниченном диапазоне линейных перемещений. In practice, however, in relations (6) and (7), to increase accuracy, it is necessary to take into account terms of a higher order. This leads to the fact that the linear dependence of the output signal takes place in a limited range of linear movements.

На фиг. 2 представлены расчетные графики зависимости нормированной величины выходного сигнала Uрез/U0[η(x) для одноканального датчика, кривая 1 и Δη для двухканального, кривые 2 5] от расстояния между торцем левого световода (фиг.2) и контролируемого объекта (x x0 + Dx) для различных значений x0, рассчитанные путем численного интерполирования с использованием результатов работы [4] Кривые 2, 3, 4, 5 построены прототип (соответствующая зависимость /1/); 2 x0 175 мкм; 3 для x0 125 мкм, 4 для x0 100 мкм, 5 для x0= 175 мкм.In FIG. 2 shows the calculated graphs of the normalized value of the output signal U res / U 0 [η (x) for a single-channel sensor, curve 1 and Δη for a two-channel, curves 2 5] on the distance between the end of the left fiber (Fig. 2) and the controlled object (xx 0 + Dx) for various values of x 0 calculated by numerical interpolation using the results of [4] Curves 2, 3, 4, 5 constructed a prototype (corresponding dependence / 1 /); 2 x 0 175 μm; 3 for x 0 125 μm, 4 for x 0 100 μm, 5 for x 0 = 175 μm.

Расчеты выполнены в предположении равномерного распределения излучения на торцах световодов со ступенчатым профилем показателя преломления /4/. Из фиг. 2 видно, что в районе x0 100 мкм зависимость выходного сигнала практически линейно зависит от величины перемещения контролируемого объекта во всем диапазоне допустимых перемещений (0 200 мкм), т.е. чувствительность предлагаемого устройства постоянна в этом диапазоне.The calculations were performed under the assumption of a uniform distribution of radiation at the ends of the optical fibers with a stepped profile of the refractive index / 4 /. From FIG. Figure 2 shows that in the region x 0 100 μm the dependence of the output signal almost linearly depends on the displacement of the controlled object in the entire range of permissible displacements (0 200 μm), i.e. The sensitivity of the proposed device is constant in this range.

На фиг.3 представлены кривые зависимости чувствительности от x для различных значений x0 в окрестности x0 100 мкм. Из рисунка видно, что в диапазоне x0 от 110 до 120 мкм относительное изменение величины чувствительности не превышает 5%
Следует отметить, что максимальные величины нормированных выходных сигналов в предлагаемом устройстве всегда меньше по абсолютной величине выходного сигнала в одноканальном датчике.
Figure 3 presents the curves of the dependence of sensitivity on x for various values of x 0 in the vicinity of x 0 100 μm. The figure shows that in the range x 0 from 110 to 120 μm, the relative change in the sensitivity does not exceed 5%
It should be noted that the maximum values of the normalized output signals in the proposed device is always less in absolute value of the output signal in a single-channel sensor.

В предлагаемом устройстве могут быть использованы световоды с другими параметрами в зависимости от предъявляемых к устройству требований, однако в любом случае необходимо знание зависимости η(x). In the proposed device, optical fibers with other parameters can be used depending on the requirements for the device, however, in any case, knowledge of the dependence η (x) is necessary.

Claims (1)

Волоконно-оптический датчик микроперемещений, содержащий первую отражающую поверхность, первый и второй волоконные световоды, первый волоконно-оптический делитель, несимметричное плечо которого сопряжено с торцом первого волоконного световода, первые излучатель и фотоприемник, оптически сопряженные с симметричными плечами первого волоконно-оптического делителя, модулятор, блок обработки и измерения сигналов, отличающийся тем, что в него введены дифференциальный усилитель, второй волоконно-оптический делитель, вторые излучатель и фотоприемник, оптически сопряженные с симметричными плечами второго волоконно-оптического делителя, несимметричное плечо которого сопряжено с торцом второго волоконного световода, рефлектор, установленный с возможностью жесткого крепления на контролируемом объекте и выполненный с первой отражающей поверхностью на одной его стороне и с второй отражающей поверхностью на стороне, противоположной первой, при этом поверхности выполнены идентичными и параллельными, торец второго волоконного световода оптически сопряжен с второй отражающей поверхностью, торцы волоконных световодов расположены на одинаковом расстоянии от соответствующих отражающих поверхностей. A fiber-optic micromotion displacement sensor containing a first reflecting surface, a first and second fiber optic fibers, a first fiber optic splitter, an asymmetric arm of which is interfaced with the end of the first fiber optic fiber, a first emitter and a photodetector optically coupled with symmetrical arms of the first fiber-optic splitter, a modulator , a signal processing and measurement unit, characterized in that a differential amplifier, a second fiber optic divider, a second emitter and a receiver, optically coupled to the symmetrical shoulders of the second fiber optic divider, the asymmetric arm of which is coupled to the end of the second fiber waveguide, a reflector mounted with the possibility of hard mounting on the controlled object and made with the first reflecting surface on one side and with the second reflecting surface on the side opposite the first, while the surfaces are identical and parallel, the end face of the second fiber is optically coupled to the second reflect s surface, the ends of optical fibers are arranged at equal distances from the respective reflecting surfaces.
RU94026061A 1994-07-15 1994-07-15 Fiber-optical detector RU2082086C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94026061A RU2082086C1 (en) 1994-07-15 1994-07-15 Fiber-optical detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94026061A RU2082086C1 (en) 1994-07-15 1994-07-15 Fiber-optical detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94026061A RU94026061A (en) 1996-05-10
RU2082086C1 true RU2082086C1 (en) 1997-06-20

Family

ID=20158444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94026061A RU2082086C1 (en) 1994-07-15 1994-07-15 Fiber-optical detector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2082086C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. N.E. Lewis, M.B.Miller, W.H.Lewis. Fiber Optic Sensors utilesing Surface Reflectron. Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Engineering. 1984, v. 39, p.478. 2. G. Adamovsky. Fiber optic sensors with temporary separated signals and refenence channel. Applied Optics. 1988, v.27, p.1313. 3. Авторское свидетельство СССР N 1388723, кл. G 01 B 21/02, 1988. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94026061A (en) 1996-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4356396A (en) Fiber optical measuring device with compensating properties
CN112146853A (en) Narrow linewidth laser frequency drift detection device based on double-optical-fiber interferometer
US5149963A (en) Fiber-optic position sensor including photovoltaic bi-cell
EP0274091B1 (en) Optical displacement sensor
RU2082086C1 (en) Fiber-optical detector
JPH068724B2 (en) Optical detector
US4607162A (en) Sensing apparatus for measuring a physical quantity
CN115885201A (en) Light guide for magneto-optical current sensor
US6404503B1 (en) Apparatus with a retracing optical circuit for the measurement of physical quantities having high rejection of environmental noise
RU78947U1 (en) DEVICE FOR MEASURING LINEAR MOVEMENTS OF OBJECTS WITH A FLAT MIRROR-REFLECTING SURFACE
RU2804679C1 (en) Fibre-optic displacement sensor
JPS6066137A (en) Liquid refractive index sensor head
SU1589046A1 (en) Device for measuring linear displacements
JPH02140640A (en) Backscattering light measuring instrument
RU2141621C1 (en) Interferometric device to measure physical parameters of clear layers ( versions )
SU1254296A1 (en) Fibre-optical meter of shifts of object
SU1277733A1 (en) Fibe-optics measuring device
Lu et al. A compact two dimensional optical fibre displacement sensor
Morishita Measurement of refractive-index profile of single-mode optical fibers by the propagation-mode near-field method
Jestel Integrated optical Michelson-interferometer in glass
GB2166864A (en) Magnetometer
JPS63222232A (en) Wavelength sensor
JPS61117411A (en) Optical fiber sensor
JP3128039B2 (en) Optical IC displacement meter
JP2918761B2 (en) Optical position detector