SU1492216A1 - Оптический датчик дл измерени смещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам измерени  линейных смещений и может быть использовано как чувствительный элемент при измерении широкого класса физических величин. Целью изобретени   вл етс  увеличение диапазона чувствительности и упрощение датчика за счет оптимального согласовани  световода и датчика. Оптимальное согласование достигаетс  за счет того, что отражатель расположен соосно волноводу так, что центр его кривизны расположен в плоскости выходного торца световода, а радиус R кривизны и диаметр D отражател  св заны с числовой апертурой NA волновода соотношением D/2R=1/√1/(NA)²-1. Распростран ющеес  по световоду 1 излучение отражаетс  отражателем 2 и фокусируетс  им обратно в световод. При смещении отражател  2, св занного с объектом, измен етс  дол  излучени , введенного обратно в световод, что используетс  в качестве информативного сигнала. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

X4

QD

to

Ю

Од

1А

VIio6oe i относитс  к средствам H3Mt:peiiHH линейных смешений и может быть НС ; льзовано как чувствительный леменг при измерении широкого клас- са физических неличин, изменение ко- торьп. во вре1-;рни непосредственно или опосредованно вызывает соответствующие смещени  физических тел или их поверхностей.

ПеУ1Ь 1;зобретени  - увеличение диапазона чувствительности и упрощение датчика за счет оптимального согласовани  световода и отражател .

Ча чертеже представлена схема дат- чика.

Датчик содержит диэлектрический волновод 1 и сферический отражатель 2, выполненный с возможностью перемещени  перпендикул рно своей оптичес- кой оси и ориентированный так, что его ось параллельна оптической оси волновода, а центр кривизны расположен в плоскости выходного торца световода .

Датчик работает следующим образом Распростран ющеес  по световоду 1 оптическое излучение отражаетс  отражателем 2, фокусируетс  обратно в световод и далее используетс  как информативный сигнал. При по влении перпендикул рных оси световода смещений оптического сферического отражател  часть излучени , вводимого в световод, измен етс  за счет пространственной фильтрации пучка излучени  на торце световода, вследствие чего реализуетс  модул ци  интенсивности излучени , вводимого в световод ,, Вьтолнение услови , св зывающего радиус R кривизны и диаметр D отражател  через числовую апертуру NA световода

D1

Щ) -

обеспечивает их согласование, т.е псхлный ввод 100% излучени  обратно в световод при крайнем правом по- ложении отражател  Выполнение усло

ВИЙ по пп. 2 и 3 формула изобретени  определ ет установку отражател  относительно датчика в положение, обеспечивающее максимальную чувствительность датчика при измерени х. При этом, если смещени  не знакоперемен- ны, в исходном положении вводитс  в световод 100% света, а если А , и А отличны от нул , все излучение вводитс  при максимальных амплитудах смещени  (предполагаетс , что коэффициент отражени  отражател  близок к единице),

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   I..Оптический датчик дл  измерени  смещений, содержащий оптически св занные оптический диэлектрический волновод и отражатель, вьтолненный с возможностью перемещени  под внещ- ним воздействием, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  диапазона чувствительности и упрощени  датчика, отражатель выполнен сферическим с возможностью перемещени  перпендикул рно своей оптической оси и ориентирован так, что его ось параллельна оптической оси волновода , центр кривизны расположен в плоскости выходного торца световода, а диаметр D отражател  и радиус R его кривизны св заны с числовой апертурой NA волновода соотношением

   D
2. 2R

   1Т

   TNA)

   - 1

   2,Датчик поп,1, отличающийс  тем, что, с целью измерени  знакопеременных линейных смещений , отражатель размещен так, что его оптическа  ось смещена относительно оси волновода на величину, равную наибольшему смещению объекта.
3. 3.Датчик поп,,отличаю- щ и и с   тем, что, с целью измерени  знакопосто нных смещений, опти- ческ ие оси отражател  и волновода смещены.