SU1315797A1 - Fibre-optic transducer - Google Patents

Fibre-optic transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1315797A1
SU1315797A1 SU843739763A SU3739763A SU1315797A1 SU 1315797 A1 SU1315797 A1 SU 1315797A1 SU 843739763 A SU843739763 A SU 843739763A SU 3739763 A SU3739763 A SU 3739763A SU 1315797 A1 SU1315797 A1 SU 1315797A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interferometer
radiation
arms
optical fibers
receivers
Prior art date
Application number
SU843739763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Михайлович Геликонов
Владимир Иннокентьевич Леонов
Михаил Афанасьевич Новиков
Original Assignee
Институт прикладной физики АН СССР
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 Институт прикладной физики АН СССР filed Critical Институт прикладной физики АН СССР
Priority to SU843739763A priority Critical patent/SU1315797A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1315797A1 publication Critical patent/SU1315797A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь- Ьовано в оптической интерферометрии дл  регистрации малых акустических сигналов, деформаций и температуры. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности датчика за счет устранени  вли ни  паразитного двулучепреломленн  оптических волокон. Излучение от источника 1 света, например лазера, проходит через линейный пол ризатор 2 и разбиваетс  светоделителем 3 на два пучка одинаковой интенсивности . Пучки распростран ютс  в световодах 4 и 5, проход т в конце каждого из световодов через  чейки Фараде  11 и 12 соответственно. После отражени  от отражателей 6 и 7 пучки вторично проход т через  чейки 11 и 12 и после сложени  их на светоделителе 3 части излучени  попадают на приемники 13 и 14 излучени . При этом на входы приемников 13 и 14 поступает излучение, в котором паразитное изменение пол ризации  вл етс  скомпенсированным. В схеме 13 обработки и индикации происходит преобразование сигналов с приемников 13 и 14. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. о САЭ in СС The invention relates to a measurement technique and can be used in optical interferometry to record small acoustic signals, deformations and temperatures. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the sensor by eliminating the influence of parasitic birefringent optical fibers. The radiation from a light source 1, for example a laser, passes through a linear polarizer 2 and is divided by the beam splitter 3 into two beams of the same intensity. The beams propagate in the optical fibers 4 and 5, passing at the end of each of the optical fibers through the Farad cells 11 and 12, respectively. After reflection from the reflectors 6 and 7, the beams pass for the second time through the cells 11 and 12, and after they are combined on the beam splitter, 3 parts of the radiation fall on the receivers 13 and 14 of the radiation. In this case, radiation arrives at the inputs of receivers 13 and 14, in which the parasitic change in polarization is compensated. In the processing and display circuit 13, signals are converted from receivers 13 and 14. 1 3.p. f-ly, 1 ill. about SAE in SS

Description

11eleven

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в оптической интерферометрии дл  регистрации малых акустических сигналов, деформаций и температуры.The invention relates to a measurement technique and can be used in optical interferometry for detecting small acoustic signals, deformations and temperatures.

Цель изобретени  - повьшение чувствительности за счет устранени  вли ни  паразитного двулучепреломле- ни  оптических волокон.The purpose of the invention is to increase the sensitivity by eliminating the influence of the parasitic birefringence of optical fibers.

На чертеже изображена схема волоконно-оптического датчика.The drawing shows a diagram of a fiber optic sensor.

Датчик содержит источник 1 света, расположенные по ходу излучени  ло- л ризатор 2, интерферометр Майкельсо на, состо щий из светоделител  3, двух волоконных световодов 4 и 5, образующих два плеча интерферометра, двух отражателей 6 и 7, установленных в каждом из плеч интерферометра, фазовый модул тор 8, размещенный в одном из плеч интерферометра, звуковой генератор 9, выход которого электрически св зан с входом модул тора 8, блок 10 обработки и регистрации, два входа которого оптически св заны с выходными торцами световодов 4и 5, а третий электрически св зан с выходом генератора 9, две  чейки Фараде  11 и 12, кажда  из которых установлена в одном из плеч интерферометра перед отражател ми 6 и 7. Ячейки Фараде  11 и I2 выполнены в одном из возможных вариантов в виде катушки (не показана) электромагнита посто нного тока с намотанными на нее витками световода 4 и 5 таким образом, что они расположены перпендикул рно виткам катушки, а световод выполнен из парамагнитных или ферромагнитных материалов.The sensor contains a light source 1 located along the course of the radiation polarizer 2, a Michelson interferometer consisting of a beam splitter 3, two optical fibers 4 and 5 forming the two arms of the interferometer, two reflectors 6 and 7 installed in each of the arms of the interferometer , phase modulator 8 placed in one of the arms of the interferometer, sound generator 9, the output of which is electrically connected to the input of the modulator 8, processing and recording unit 10, two inputs of which are optically connected to the output ends of optical fibers 4 and 5, and the third electric The bushes are connected to the output of the generator 9, two Farad cells 11 and 12, each of which is installed in one of the interferometer arms in front of the reflectors 6 and 7. The Farade cells 11 and I2 are made in one of the possible variants in the form of a coil (not shown) of an electromagnet direct current with coils of the light guide 4 and 5 wound on it in such a way that they are arranged perpendicular to the turns of the coil, and the light guide is made of paramagnetic or ferromagnetic materials.

Блок 10 обработки и регистрации содержит два приемника 13 и 14 излучени  и схему 15 обработки и индикации .The processing and recording unit 10 comprises two radiation receivers 13 and 14 and a processing and display circuit 15.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Излучение от источника 1 света, например лазера, проходит через линейный пол ризатор 2. Линейно пол ризованное излучение с помоп(ью волоконного светоделител  3 разбиваетс  на два пучка одинаковой интенсивности , которые распростран ютс  в световодах 4 и 5. Световод 4 помещаетс  в исследуемую среду и на него оказывает воздействие измер ема  величина например акустическое поле или температура . На световод 5 исследуема Radiation from a light source 1, such as a laser, passes through a linear polarizer 2. Linearly polarized radiation with the help (fiber splitter 3 is divided into two beams of the same intensity that propagate in fibers 4 and 5. Light guide 4 is placed in the medium under study and it is influenced by a measurable value, such as an acoustic field or temperature.

7272

среда вли ни  не оказывает, но его оптическа  длина измен етс  по синусоидальному закону под действием модул тора 8. В конце световодов 4 и 5the medium has no effect, but its optical length varies sinusoidally under the influence of the modulator 8. At the end of the optical fibers 4 and 5

пучки проход т через  чейки Фараде  11 и 12, отражаютс  от зеркальных отражателей 6 и 7 и вторично проход т через  чейки 11 и 12 в обратном направлении. После сложени  пучковthe beams pass through the Farad cells 11 and 12, are reflected from the mirror reflectors 6 and 7, and pass through cells 11 and 12 a second time in the opposite direction. After folding beams

на светоделителе 3 часть излучени  попадает на приемник 13, а часть - на приемник 14. Вследствие интерференции пучков в светоделителе 3 фазы сигналов на выходе приемников 13 иon the beam splitter 3, part of the radiation hits the receiver 13, and part goes to the receiver 14. Due to the interference of the beams in the beam splitter, 3 phases of the signals at the output of the receivers 13 and

14 отличаютс  на IT . В схеме 15 обработки и индикации эти сигналы поступают на дифференциальный усилитель с синхронным детектором, с выхода которого сигнал, пропорциональный14 differ on IT. In the processing and display circuit 15, these signals are sent to a differential amplifier with a synchronous detector, from which output a signal proportional to

измер емой величине, преобразуетс  в цифровой код и визуально отображаетс  элементами индикации. Под вли нием внеоших условий за счет паразитной анизотропии в материале световодов 4 и 5 возникает паразитное изменение как эллиптичности, так и азимута пол ризации. В результате прохождени  пучков в каждом из световодов через  чейку Фараде  в пр мом и после отражени  от изотропного зеркала в обратном направлении паразитное изменение пол ризации компенсируетс , а результатирующа  пол ризаци  излучени  на выходе световодовthe measured value is converted to a digital code and visually displayed by display elements. Under the influence of external conditions due to parasitic anisotropy in the material of optical fibers 4 and 5, a parasitic change occurs both in ellipticity and in the azimuth of polarization. As a result of the passage of the beams in each of the optical fibers through the Farad cell in the forward and after reflection from the isotropic mirror in the opposite direction, the parasitic polarization change is compensated, and the resulting polarization of the output radiation of the optical fibers

испытывает липь вращение плоскости пол ризации на IT/2.Lip is experiencing rotation of the polarization plane on IT / 2.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Волоконно-оптический датчик, Fiber optic sensor, содержащий источник света, интерферометр Майкельсона, состо п51Й из светоделител  , двух волоконньсх световодов , образующих два плеча интерферометра , двух отражателей, установленных в каждом из плеч интерферометра, и фазового модул тора, размещенного в одном из плеч интерферометра, звуковой генератор, выход которого электрически св зан с входом модул тора, и блок обработки и регистрации, два входа которого оптически св заны с выходными торцами световодов, а третий электрически св зан с выходом генератора , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  чувствительности , он снабжен пол ризатором, установленным между источником света и интерферометром, и двум   чейкамиcontaining a light source, a Michelson interferometer, consisting of a beam splitter, two fiber light guides forming the two arms of the interferometer, two reflectors installed in each of the arms of the interferometer, and a phase modulator placed in one of the arms of the interferometer, sound generator whose output is electrically electrically connected to the modulator input, and the processing and recording unit, whose two inputs are optically coupled to the output ends of the optical fibers, and the third electrically connected to the generator output, characterized in that Strongly povsch1eni sensitivity, it is provided with a polarizer, mounted between the light source and the interferometer, and two cells 3 131579743 13157974 Фараде , кажда  из которых установ-электромагнита посто нного тока с налена в одном из плеч интерферометрамотанными на нее витками световодаFarad, each of which is a direct current electromagnet with naked in one of the arms of the interferometer windings of a light guide wound on it перед отражателем.таким образом, что они расположеныin front of the reflector. so that they are located 2. Датчик по п. 1,отличаю-перпендикул рно виткам катушки, а2. The sensor according to claim 1, which is perpendicular to the turns of the coil, and щ и и с   тем, что кажда   чейка световод выполнен из парамагнитныхu and with the fact that each cell the light guide is made of paramagnetic Фараде  выполнена.в виде катушкиили ферромагнитных материалов.Farad is made. In the form of a coil or ferromagnetic materials.
SU843739763A 1984-05-04 1984-05-04 Fibre-optic transducer SU1315797A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843739763A SU1315797A1 (en) 1984-05-04 1984-05-04 Fibre-optic transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843739763A SU1315797A1 (en) 1984-05-04 1984-05-04 Fibre-optic transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1315797A1 true SU1315797A1 (en) 1987-06-07

Family

ID=21118644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843739763A SU1315797A1 (en) 1984-05-04 1984-05-04 Fibre-optic transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1315797A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5500733A (en) * 1992-07-27 1996-03-19 France Telecom Interferometric system for the detection and location of reflecting faults of light-guiding structures
RU2485454C2 (en) * 2011-06-24 2013-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Distributed fibre-optic system of vibroacoustic signals registration
RU2569912C2 (en) * 2010-05-27 2015-12-10 Адамант Когио Ко., Лтд. Mirror, compensating birefringence in optical fibre and current transducer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kersey А. D., Jakson D. А., Jones J. D. All-hibr e, Mickelson thermometer Electron Letters, 1983, 9, № 13, p.p. 471-473. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5500733A (en) * 1992-07-27 1996-03-19 France Telecom Interferometric system for the detection and location of reflecting faults of light-guiding structures
RU2569912C2 (en) * 2010-05-27 2015-12-10 Адамант Когио Ко., Лтд. Mirror, compensating birefringence in optical fibre and current transducer
US9465053B2 (en) 2010-05-27 2016-10-11 Adamant Kogyo Co., Ltd. Optical fibre birefringence compensation mirror and current sensor
RU2485454C2 (en) * 2011-06-24 2013-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Distributed fibre-optic system of vibroacoustic signals registration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5475489A (en) Determination of induced change of polarization state of light
EP0023345A2 (en) Optical sensing system
US5731579A (en) Electro-optical voltage sensor head
JPH08504952A (en) Temperature compensated optical alternating current measurement method and apparatus for implementing this method
KR930016767A (en) Measurement method of fiber optical force by birefringence of stress-induced single mode photoelectric tube
US5229834A (en) Sensor for detecting and measuring the angle of rotation of a plane of light polarization
US3584959A (en) Shaft position encoders
US4974961A (en) Optical fibre measuring system
US5450006A (en) Apparatus and methods for measuring magnetic fields and electric currents
CA1141190A (en) Apparatus for determining the refractive index profile of optical fibres
Bohnert et al. Coherence-tuned interrogation of a remote elliptical-core, dual-mode fiber strain sensor
SU1315797A1 (en) Fibre-optic transducer
JPS61219803A (en) Apparatus for measuring physical quantity
WO1989009413A1 (en) Electro-optic probe
GB2256044A (en) Fibre-optic sensor
SU1250855A1 (en) Optical-fibre transducer of temperature and pressure pulsations
SU1649321A1 (en) Optical sensor of acoustic pressure
RU2141621C1 (en) Interferometric device to measure physical parameters of clear layers ( versions )
RU2303237C2 (en) Interferometer device for measuring optical thickness of a transparent layer or a gap
SU847018A1 (en) Displacement meter
JPS6256968B2 (en)
Sinha et al. Acoustically scanned low-coherence interrogated simultaneous measurement of absolute strain and temperature using highly birefringent fibers
GB1233822A (en) An electric current monitoring device
SU1264084A1 (en) Current measuring method
SU1032329A1 (en) Polarization optical device for interference band reversive counting