RU2768522C1 - Регулируемый оптический аттенюатор - Google Patents

Регулируемый оптический аттенюатор Download PDF

Info

Publication number
RU2768522C1
RU2768522C1 RU2021106244A RU2021106244A RU2768522C1 RU 2768522 C1 RU2768522 C1 RU 2768522C1 RU 2021106244 A RU2021106244 A RU 2021106244A RU 2021106244 A RU2021106244 A RU 2021106244A RU 2768522 C1 RU2768522 C1 RU 2768522C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
hole
gradient
light guide
receiving
Prior art date
Application number
RU2021106244A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Михайлович Гречишников
Андрей Евгеньевич Капитуров
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
Priority to RU2021106244A priority Critical patent/RU2768522C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2768522C1 publication Critical patent/RU2768522C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
    • G02B6/266—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting the optical element being an attenuator

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства ослабления и коммутации бинарных оптических сигналов в волоконно-оптических устройствах управления энергонасыщенным технологическим оборудованием, эксплуатируемым в потенциально опасных производствах (объекты добычи, транспортировки и переработки горючих и взрывоопасных материалов.). Регулируемый оптический аттенюатор содержит корпус 1, передающую 2 и приемную 3 градиентные цилиндрические линзы, передающее 4 и приемное 5 моноволоконные световоды, круглый подвижный шток 6, направляющее устройство 7, резьбовое отверстие 8, резьбовой стержень 9, глухое цилиндрическое отверстие 10. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства за счет совмещения в нем функций регулируемого аттенюатора и переключателя оптических сигналов. 1 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техники и может быть использовано в качестве устройства ослабления и коммутации бинарных оптических сигналов в волоконно-оптических устройствах управления энергонасыщенным технологическим оборудованием, эксплуатируемым в потенциально опасных производствах (объекты добычи, транспортировки и переработки горючих и взрывоопасных материалов.).
Наиболее близким по технической сущности является оптический аттенюатор. [Пат. на полезную модель 173159 РФ, МПК G02B 6/26, опубл. 14.08.2017, Бюл. №23]. Регулируемый оптический аттенюатор содержит передающий моноволоконный световод, коллимирующую градиентную цилиндрическую линзу (ГЦЛ), приемную (фокусирующую) ГЦЛ, приемный моноволоконный световод, круглый непрозрачный экран, червяк, червячное колесо. Недостатком устройства является сложность конструкции и невозможность дискретного переключения оптических сигналов.
В основу изобретения поставлена задача расширения функциональных возможностей устройства за счет совмещения в нем функций регулируемого аттенюатора и переключателя оптических сигналов.
Для достижения поставленной цели регулируемый оптический аттенюатор выполнен из корпуса, внутри которого соосно расположены с воздушным зазором коллимирующая и фокусирующая градиентные цилиндрические линзы, передающий моноволоконный световод, приемный моноволоконный световод, в фокусе коллимирующей градиентной линзы расположен выходной торец передающего моноволоконного световода, входной торец приемного моноволоконного световода расположен в фокусе фокусирующей градиентной линзы, дополнительно введены направляющее устройство, круглый шток с возможностью его одновременного перемещения внутри направляющего устройства и в зазоре между градиентными линзами, сквозное резьбовое отверстие в корпусе, резьбовой стержень с глухим цилиндрическим отверстием на торце, причем ось симметрии штока расположена посередине между торцами градиентных линз под прямым углом к их общей оптической оси и соосно с резьбовым отверстием, в котором расположен резьбовой стержень, глухое отверстие, в торце которого расположено напротив нижнего торца штока, диаметр глухого отверстия в резьбовом стержне равен диаметру штока, а глубина этого отверстия равна величине свободного хода штока из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, направляющее устройство жестко связано с корпусом.
Изобретение характеризуется чертежом, где на фиг. 1 показана конструкция предлагаемого регулируемого оптического аттенюатора.
В состав регулируемого оптического аттенюатора входит корпус 1, внутри которого соосно расположены с воздушным зазором коллимирующая 2 и фокусирующая 3 градиентные цилиндрические линзы, передающий моноволоконный световод 4, выходной торец которого расположен в фокусе ƒп коллимирующей линзы 2, приемный моноволоконный световод 5, в входной торец которого расположен в фокусе ƒпр градиентной линзы 3, дополнительно введены круглый шток 6, расположенный в направляющем устройстве 7, сквозное резьбовое отверстие 8 в корпусе 1, резьбовой стержень 9 с глухим цилиндрическим отверстием 10 на его торце, причем ось симметрии штока расположена посередине между торцами градиентных линз 2 и 3 под прямым углом к их общей оптической оси и соосно с резьбовым отверстием, в котором расположен резьбовой стержень, глухое отверстие, в торце которого расположено напротив нижнего торца штока, диаметр глухого отверстия в резьбовом стержне равен диаметру штока, а глубина этого отверстия равна величине свободного хода штока из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, направляющее устройство жестко связано с корпусом.
Регулируемый оптический аттенюатор работает следующим образом. Входной оптический сигнал Рвх с помощью световода 4 передается в фокус ƒП градиентной линзы 2. На выходе этой линзы формируется коллимированный световой поток, который распространяется по воздушному зазору и попадает на входной торец линзы 3. Выходной сигнал линзы 3 фокусируется на входном торце приемного световода 5, на выходе которого формируется выходной сигнал аттенюатора Рвых. В этом случае коэффициент ослабления излучения будет определяться отношением
Figure 00000001
где SП - полная площадь приемного торца цилиндрической градиентной линзы 3, SЭ - часть площади приемного торца цилиндрической градиентной линзы, заэкранированной верхним торцом резьбового стержня 9, расположенного в воздушном зазоре между градиентными линзами 2 и 3.
Путем вращения стержня 9 в отверстии 8 можно регулировать его вертикальное положение в зазоре между линзами и за счет этого изменять величину SЭ. Это позволяет устанавливать необходимый коэффициент ослабления к оптического сигнала в диапазоне от 0 до 1. После воздействия силы F на шток 6 последний в направляющем устройстве 7 опускается в крайнее нижнее положение. При этом его нижняя часть входит в глухое отверстие 10 в резьбовом стержне 9. Это приводит к полной экранировке светового потока на входе линзы 3. В этом случае оптический сигнал РВЫХ на входе приемного световода 5 равен нулю. Направляющее устройство 7 штока 6 может работать как в режиме самовозврата [1], так и в режиме независимой фиксации [2, 3]. В первом случае шток возвращается в крайнее верхнее положение сразу после снятия внешней силы. В режиме независимой фиксации шток под действием первого импульса силы переводится крайнее нижнее положение и удерживается в нем сколь угодно долго до прихода второго силового воздействия. С приходом второго импульса шток возвращается в крайнее верхнее положение. При воздействии на шток последовательности силовых импульсов на выходе устройства формируется последовательность дискретных оптических сигналов
Figure 00000002
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет совместить в себе функции аттенюатора и переключателя оптических сигналов, что расширяет возможности его применения в волоконно-оптических устройствах и системах различного назначения. Достоинством предложенной конструкции является простота и технологичность изготовления, а также независимость коэффициента преобразования сигналов от углового положения штока.
Литература
1. Пат. 2660623, РФ, МПК Н03М 1/23, Мультисенсорный преобразователь информации / Гречишников В.М., Теряева О.В. Арефьев В.В., опубл. 06.07.2018, Бюл. №19.
2. А.с. 383909 СССР М.кл. F16 b 2/16 Двухпозиционный шариковый фиксатор, опубл. 23.05.1973, Бюл. №2.
3. Механизмы шариковых ручек
URL: https://vandex.ru/images/search?text=http%3A%2F%2Fparker-pen%20 механизмы%20 шариковых%20ручек&1r=51&р=1&pos=81&rpt=simage&img_url=https%3A%2F%2Fwww.cashadvance6online.com%2Fdata%2Farchive%2Fimg%2F1130057251.png&rlt_url=https%3A%2F%2Fkonspekta.net%2Fwiki2%2Fbaza4%2F3974078878954.files%2Fimage005.png&ogl_url=https%3A%2F%2F2Fwww.cashadvance6online.com%2Fdata%2Farchive%2Fimg%2F1130057251.png (дата обращения 15.11.2020)

Claims (1)

  1. Регулируемый оптический аттенюатор, выполненный из корпуса, внутри которого соосно расположены с воздушным зазором коллимирующая и фокусирующая градиентные цилиндрические линзы, передающий моноволоконный световод, приемный моноволоконный световод, в фокусе коллимирующей градиентной линзы расположен выходной торец передающего моноволоконного световода, входной торец приемного моноволоконного световода расположен в фокусе фокусирующей градиентной линзы, дополнительно введены направляющее устройство, круглый шток с возможностью его одновременного перемещения внутри направляющего устройства и в зазоре между градиентными линзами, сквозное резьбовое отверстие в корпусе, резьбовой стержень с глухим цилиндрическим отверстием на торце, причем ось симметрии штока расположена посередине между торцами градиентных линз под прямым углом к их общей оптической оси и соосно с резьбовым отверстием, в котором расположен резьбовой стержень, глухое отверстие в торце которого расположено напротив нижнего торца штока, диаметр глухого отверстия в резьбовом стержне равен диаметру штока, а глубина этого отверстия равна величине свободного хода штока из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, направляющее устройство жестко связано с корпусом.
RU2021106244A 2021-03-10 2021-03-10 Регулируемый оптический аттенюатор RU2768522C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106244A RU2768522C1 (ru) 2021-03-10 2021-03-10 Регулируемый оптический аттенюатор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106244A RU2768522C1 (ru) 2021-03-10 2021-03-10 Регулируемый оптический аттенюатор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768522C1 true RU2768522C1 (ru) 2022-03-24

Family

ID=80819379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106244A RU2768522C1 (ru) 2021-03-10 2021-03-10 Регулируемый оптический аттенюатор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768522C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3312170A1 (de) * 1983-04-02 1984-10-11 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Optisches daempfungsglied
US4591231A (en) * 1982-06-26 1986-05-27 International Standard Electric Corporation Variable optical attenuator
US4904044A (en) * 1988-09-08 1990-02-27 Light Control Systems, Inc. Continuously variable fiber optic attenuator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4591231A (en) * 1982-06-26 1986-05-27 International Standard Electric Corporation Variable optical attenuator
DE3312170A1 (de) * 1983-04-02 1984-10-11 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Optisches daempfungsglied
US4904044A (en) * 1988-09-08 1990-02-27 Light Control Systems, Inc. Continuously variable fiber optic attenuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lipson et al. Optical physics
RU2011108686A (ru) Метаматериалы для поверхностей и волноводов
Vuillemin On Duhem's and Quine's theses
ES471327A1 (es) Perfeccionamientos en dispositivos para elaborar una senal luminosa caracteristica del indice de refraccion de un flui-do
RU2768522C1 (ru) Регулируемый оптический аттенюатор
US20110110627A1 (en) Beam collimator
US4705367A (en) Variable focal length optical system having a constant diameter focal spot
WO2019054887A3 (en) Method of creating a multi-planar image by using varifocal lenses and a device to realize this method
US3721828A (en) Optical image scanner utilizing variable index of refraction fiber optics
US3129999A (en) Oscillographic recorder
RU2484506C1 (ru) Приемно-передающее оптическое устройство
SU1654760A1 (ru) Расширитель оптического пучка
FR2410831A1 (fr) Objectif optique multiaxe notamment pour tete de lecture optique dans les systemes de telecopie
EP0362473A2 (de) Laserwarnsensor
Bashilov Georgii L'vovich Shnirman: designer of fast-response instruments
CN115437091B (zh) 一种时域拉伸显微成像流式检测芯片、时域拉伸成像系统
RU117021U1 (ru) Приемно-передающее оптическое устройство
SU248281A1 (ru) Объектив с переменным фокусным расстоянием
KR830010360A (ko) 광 집속장치
CN207216020U (zh) 一种激光测距仪
DE2741807A1 (de) Fokussierungsverfahren zur optisch beruehrungslosen laengenmessung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
RU2017179C1 (ru) Устройство для преобразования апертурного угла светового потока
SU962768A1 (ru) Устройство дл контрол параметров вибрации
Kono et al. Generation of nearly diffraction-free beams using a new optical system
COLE et al. Feasibility demonstration of fiber optic detection of low frequency sound[Final Report, 1 Apr. 1976- 28 Feb. 1977]