SU1553936A1

SU1553936A1 - Optical microphone

Info

Publication number: SU1553936A1
Application number: SU874258062A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Миронос; Алексей Евгеньевич Тихомиров; Александр Викторович Мальцев
Original assignee: Предприятие П/Я Ю-9995
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1990-03-30

Abstract

Изобретение относитс к волоконной оптике и может быть использовано в качестве оптического микрофона в волоконно-оптических системах сбора и передачи информации. Цель изобретени - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей путем придани ему дополнительной функции импульсно-кодового модул тора. Оптический микрофон содержит плоскопараллельную оптически прозрачную пластину 6 с отражающими поверхност ми. Пластина 6 консольно закреплена в корпусе 5 с касанием свободным концом мембраны 7. Мембрана 7, прогиба сь под действием акустической волны, измен ет наклон пластины 6 в параллельном потоке света. Измен етс интенсивность прошедшего пластину 6 света, вл ющегос результатом многолучевой интерференции света от двух отражающих поверхностей пластины. 1 ил.The invention relates to fiber optics and can be used as an optical microphone in fiber optic systems for collecting and transmitting information. The purpose of the invention is to simplify the device and expand its functionality by giving it an additional function of a pulse code modulator. The optical microphone contains a plane-parallel optically transparent plate 6 with reflective surfaces. The plate 6 is cantilevered in the housing 5 by touching the free end of the membrane 7. The membrane 7, deflected under the action of an acoustic wave, changes the inclination of the plate 6 in a parallel stream of light. The intensity of the light transmitted by the plate 6 varies as a result of the multipath interference of light from the two reflecting surfaces of the plate. 1 il.

Description

Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано в качестве оптического микрофона или преобразователя акустического сигнала $ в код в волоконно-оптических системах сбора и передали информации.The invention relates to fiber optics and can be used as an optical microphone or a transducer of an acoustic signal $ into a code in fiber-optic systems for collecting and transmitting information.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей путем придания ему до дополнительных функций импульсно-коЦового модулятора.The purpose of the invention is to simplify the device and expand its functionality by giving it the additional functions of a pulse-to-core modulator.

На чертеже изображен оптический идакрофон, разрез.The drawing shows an optical idacrophone, a section.

Оптический микрофон содержит вход- 55 Ной 1 и выходной 2 волоконные световоды, соединенные соответственно с коллимирующей 3 и фокусирующей 4 градиентными линзами. Градиентные линзы $ и 4 соосно установлены в корпусе 5. ₂θ Между линзами 3 и 4 в корпусе 5 консольно установлена плоскопараллельная пластина 6 из кварца или стекла. Свободным концом пластина 6 касается мембраны 7. Поверхности пластины 6 25 ймеют полупрозрачное отражающее покрытие· 8.The optical microphone contains an input — 55 Noi 1 and an output 2 fiber optical fibers connected respectively to a collimating 3 and focusing 4 gradient lenses. Gradient lenses $ and 4 are coaxially mounted in housing 5. ₂ θ Between lenses 3 and 4 in housing 5, a plane-parallel plate 6 of quartz or glass is cantilevered. The free end of the plate 6 touches the membrane 7. The surface of the plate 6 25 have a translucent reflective coating · 8.

Свет, излучаемый с торца входного волоконного световода 1. коллимируется линзой 3 и падает под углом с/на г|лоскопараллельную пластину 6, имеющую отражающие поверхности. Б результате многократных отражений от пог·· йерхности пластины происходит интерференция света. Поток света, прошедЩий пластину 6, фокусируется линзой 4 на торец выходного световода 2. Мембрана 7, прогибаясь под действием акустической волны, изгибает пластину 6, Изменяется угол падения света id на Цластину и, как следствие, изменяется разность фаз интерферирующих лучей, В результате поток Света за пластиной бив выходном волоконном световоде 2 оказывается промодулированным ' ¹ 45 по интенсивности пропорционально давлению· акустической волны.The light emitted from the end of the input fiber 1. It is collimated by the lens 3 and incident at an angle c / to the g-parallel plate 6 having reflective surfaces. As a result of multiple reflections from the surface of the plate, interference of light occurs. The light flux passing through the plate 6 is focused by the lens 4 onto the end of the output fiber 2. The membrane 7, bending under the action of an acoustic wave, bends the plate 6. The angle of incidence of light id on the Plastina changes and, as a result, the phase difference of the interfering rays changes. As a result, the flux The light behind the plate after the output fiber 2 is modulated ' ¹ 45 in intensity in proportion to the pressure · of the acoustic wave.

В зависимости от условий интерференции; длины когерентности света, толщины пластинки d и коэффициента отражения р, интерференция света может быть двулучевой или многолучевой. Модуляционная характеристика оптического микрофона соответствует интенсивности прошедшего света при многолучевой интерференции в пластине.Depending on the conditions of interference; the coherence length of the light, the plate thickness d and the reflection coefficient p, the interference of light can be double-beam or multipath. The modulation characteristic of an optical microphone corresponds to the intensity of transmitted light during multipath interference in a wafer.

При милых значениях коэффициента отражения р, например, в отсутствие зеркальных покрытий сторон пластины'б (f к0,045) интерференция является двухлучевой, модуляционная характеристика имеет синусоидальную зависимость от о(. С увеличением jJ растет глубина модуляции и крутизна хода линейного участка модуляционной характеристики.For nice values of the reflection coefficient p, for example, in the absence of mirror coatings on the sides of the plate'b (f к0.045), the interference is two-beam, the modulation characteristic has a sinusoidal dependence on о (. With increasing jJ, the modulation depth and the steepness of the linear section of the modulation characteristic increase.

Оптический микрофон приобретает дополнительную функцию импульсно-кодового модулятора путем выполнения условия многократной смены максимумов интерференции за рабочий ход мембраны 7. Это достигается выбором толщины d пластины 6 при высоком коэффициенте отражения ее сторон (р>0,8).The optical microphone acquires the additional function of a pulse-code modulator by fulfilling the condition of multiple change of interference maxima during the working stroke of the membrane 7. This is achieved by choosing the thickness d of the plate 6 with a high reflection coefficient of its sides (p> 0.8).

Claims

Claim

An optical microphone containing input and output optical fibers, connected respectively to a collimating and focusing gradient lens, coaxially mounted in the housing, between which a light modulator is located, and a meybranu, which, in order to simplify the device and expand its functionality the light modulator is made in the form of a plane-parallel optically transparent plate with reflective surfaces,. moreover, the plate is mounted in the housing obliquely with respect to the axis of the gradient lenses, while the gshazzina is cantilevered in the housing by touching the free end of the membrane.