SU1379613A1 - Волоконно-оптический тензодатчик - Google Patents
Волоконно-оптический тензодатчик Download PDFInfo
- Publication number
- SU1379613A1 SU1379613A1 SU864122762A SU4122762A SU1379613A1 SU 1379613 A1 SU1379613 A1 SU 1379613A1 SU 864122762 A SU864122762 A SU 864122762A SU 4122762 A SU4122762 A SU 4122762A SU 1379613 A1 SU1379613 A1 SU 1379613A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- slit width
- strain gauge
- diffraction
- diffraction gratings
- optic strain
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерению деформаций в конструкци х оптическими методами. Цель изобретени -. повьшение чувствительности и точности измерений посредством вьшолнени дифракционных решеток с различающейс шириной щели. Волоконно-оптический тензодатчик содержит два оптических волокна 1,6, расположенные между ними две градиентные линзы 2, 5 и расположенные с возможностью взаимного перемещени между градиентными линзами 2,5 две дифракционные решетки 3,4. Причем перва дифракционна решетка выполнена с шириной щели а d/2 - 1 A/2d, а втора - с шириной щели а d/2 и расположена на рассто нии 1 от первой, где d - период решеток; Л - длина волны излучени . 3 ил. ю
Description
I
7,1.
I I
J- I I hфиг . 1
/
со
СО О5
СО
Изобретение относитс к измерению деформаций в конструкци х оптичесли- ми методами.
Цель изобретени - повышение чув- ствительности и точности измерений посредством повышени дифракционных решеток с различающейс шириной щели .
На фиг. 1 приведена схема воло- конно-оптического тензодатчика; на фиг. 2 - схема дифракционной решетки на фиг. 3 - зависимость интенсивност света I от взаимного смещени Л решеток .
Волоконно-оптический тензодатчик (фиг.1) содержит расположенные вдоль хода излучени первое оптическое волокно 1, первую градиентную линзу 2, две амплитудные дифракционные решет- ки 3 и 4, установленные с возможностью взаимного перемещени , вторую градиентную линзу 5 и второе оптическое волокно 6.
Использу формулу Геймгольца-Кирх- гофа, или формулу Рзле - Зоммерфель- да, можно записать поле U(x,z) одной дифракционной решетки в точке Po(x.z) (Фиг.2)
. -ггЦ|г - 1о-1.)
av
где dV - граница области, охватывающей точку Р,.
G(9) функци дл уравнени Гейм- гольца и условие Кирхгофа U/. тадифракционной ре
ково, что если бы шетки не было,то
ikr е
Го-.
01
G(x,z)
в теории Геймгольца-Кирхгофа или iki,
G(x,z)
01 в теории Рэле - Зоммерфельда.
Если на решетку падает плоска волна, то согласно теории Геймгольца Кирхгофа
и(х,г) i|-A. 4 exElikro,,
01
Xtl+cos (n f в,) dS, a Рэле -Зоммерфельда
(2)
ikA f ,J
U(x,z) i-и
Го,
-cos (fi f,)dS(3)
В случае распределени пол в дальней зоне второй дифракционной решетки
сое (п f oi)1;
z
(
Кроме того, z 7 D NA.
Тогда интеграл по плоскости распадаетс на сумму интегралов по каждой апертуре (щели) в дифракционной решетке. Пусть - координата точки в центре дифракционной решетки, тогда X х + f , где xj - координата кра щели. Тогда легко показать, что
и(х z) 2EElilS2J:ikx V2zJ ,
Д. Л Z 2а sin C(pa)hN(pA), -iNP
где Р kx/zi - hN(y) т-
И
ein(Ny/2) г ./п/., .4 1 -SiSt - P - /2(N-l)y .
Рассмотрим дифракцию на двух ре- шетках, когда втора дифракционна решетка находитс в ближней зоне первой дифракционной решетки (фиг.2). Поле в точке Р определ етс вновь через интеграл (1) или (3), но задать и на плоскости г 1можно, если знать и в ближней зоне первой дифракционной Фешетки, расположенной в плоскости . Можно воспользоватьс следующим
представлением U(x);
U(x)
(6)
где Fe(x) - функци ,определ юща , как фронт плоской волны оказалс про- модулированным первой дифракционной .решеткой.
Вид функции (6) общий и не зависит от величины 1, но проще всего Fe(x) определить в пределах 1- О и 1- 00 (или другими словами, 1--Л и 1 7 Д ). Рассмотрим дифракционные решетки, расположенные в ближней зоне друг друга, т.е. 1 1 2аЬ/Л,
где b т- (Л -2а).
Б таком случае легко показать,что
1
2а
где а J - ширина щели второй дифракционной решетки при условии равенства их периода.
а где а 1
C(x,z) (j) Pj, 1
.ae(0)
24
того, предложенна конструкци увеличивает отношение сигнал/шум.
Claims (1)
- J Формула изобретенит.е. зависимость I от смещени и имеет вид представленный на фиг.З. Таким образом, диапазон регистрируемых устройством смещений есть в значительной мере функци рассто ни между дифракционными решетками. Диапазон регистрируемых смещений можно расширить практически до величины А второй решетки при условии правильного выбора ее параметров. При этом регистраци смещений будет безлюфто- вой.Использование изобретени позвол ет получить безлюфтовый датчик смещени , что особенно необходимо дл работы датчика при регистрации малых начальных деформаций. Кроме0,0Волоконно-оптический тензодатчик, содержащий расположенные вдоль хода излучени первое оптическое волокно, первую градиентную линзу, две амплитудные дифракционные решетки, установленные с возможностью взаимного перемещени , вторую градиентную линзу и второе оптическое волокно, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности и точности измерени деформаций, перва дифракционна решетка выполнена с шириной щели аg а - 1 А/2а, а втора с шириной щели а d/2 и рас- положена на рассто нии 1 от первой, где d - период решеток, Д - длина волны излучени .f.(DU2.iПредложен ь/а (7/77w 3eecf7 H6fidC7/77W/(A.AH-YaФиг.З
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864122762A SU1379613A1 (ru) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Волоконно-оптический тензодатчик |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864122762A SU1379613A1 (ru) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Волоконно-оптический тензодатчик |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1379613A1 true SU1379613A1 (ru) | 1988-03-07 |
Family
ID=21258567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864122762A SU1379613A1 (ru) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Волоконно-оптический тензодатчик |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1379613A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102735324A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-10-17 | 山西大学 | 激光单缝-单光栅测量物体微振动振幅的装置 |
RU2693762C1 (ru) * | 2018-08-30 | 2019-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инновационный центр "Институт развития исследований, разработок и трансфера технологий" | Устройство для индикации срыва потока и флаттера и контроля технического состояния автомата перекоса вертолета |
-
1986
- 1986-09-24 SU SU864122762A patent/SU1379613A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Electron Letters, 1979, 15,749. Applied Optics, 1981, 20.3, 465. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102735324A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-10-17 | 山西大学 | 激光单缝-单光栅测量物体微振动振幅的装置 |
CN102735324B (zh) * | 2012-05-21 | 2014-07-30 | 山西大学 | 激光单缝-单光栅测量物体微振动振幅的装置 |
RU2693762C1 (ru) * | 2018-08-30 | 2019-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инновационный центр "Институт развития исследований, разработок и трансфера технологий" | Устройство для индикации срыва потока и флаттера и контроля технического состояния автомата перекоса вертолета |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1450761A3 (ru) | Устройство дл измерени относительных перемещений двух объектов | |
EP0390092B1 (en) | Encoder | |
US4979827A (en) | Optical linear encoder | |
US10018523B2 (en) | Multi-parameter sensing based on few-mode fiber Bragg gratings using femtosecond IR laser | |
CA1154585A (en) | Photogrammetric measuring system | |
SU1379613A1 (ru) | Волоконно-оптический тензодатчик | |
JPS63231217A (ja) | 移動量測定装置 | |
JPH0349370B2 (ru) | ||
SU577555A1 (ru) | Фотоэлектрический датчик скорости перемещени ленты | |
SU620827A1 (ru) | Оптический сигнализатор уровн жидкости | |
SU1619217A1 (ru) | Волоконно-оптический датчик | |
JP2793309B2 (ja) | 太陽センサ | |
GB2055193A (en) | Measuring optical interference | |
SU1000777A1 (ru) | Устройство дл измерени рассе нного света в спектрах дифракционных решеток | |
SU1569617A1 (ru) | Волоконно-оптический интерферометрический датчик давлени | |
GB2162308A (en) | Wavelength detection | |
SU526826A1 (ru) | Устройство дл измерени линейной скорости | |
SU1421992A1 (ru) | Устройство дл измерени фокусных рассто ний | |
SU1415052A1 (ru) | Способ определени линейных перемещений объекта | |
SU1589046A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных перемещений | |
JP2774590B2 (ja) | 光ファイバ空間フィルタおよびその製造方法 | |
SU1188535A1 (ru) | Оптико-электронное устройство дл измерени линейных и угловых перемещений | |
SU1067349A1 (ru) | Чувствительный элемент оптического тензодатчика деформаций | |
SU932226A1 (ru) | Устройство дл измерени малых угловых смещений источника когерентного излучени | |
SU767559A1 (ru) | Оптико-электронный датчик углового рассогласовани |