Интегрально-оптический датчик параметра физического поля

. 09) (504 С 0 1 41 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 1, . 13ЯЯ 6, Я(" Ечу.АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) К.Н,Кед 1 Ьег, Т.А.Ьпй, 1 пгегагей орГ 1 сз чаче Ггош шеазигешепС зепзог. - Арр 1. РЬуз. 1.еггегз, ч.2(8), 1983, р. 647-649.Остроуменко А.П., П 1 малько А.В Микроволноводный интерферометр на основе полосковых оптических микроволноводов. - БТФ, т.51, вып. 10, 1981, с, 2191-2194(54) ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПАРАМЕТРА ФИЗИЧЕСКОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к областиизмерений физических величин с помощью оптических датчиков. С цельюповышения чувствительности сигнальноеплечо интерферометра выполнено напластине толщиной 20-150 мкм с нанесенным на нее модулирующим покрытиемтак, что жесткость сигнального плечаменьше жесткости опорного плеча интерферометра. В качестве модулирующего покрытия могут быть нанесены иприклеены, например, магнитострикционный материал (метглас) или электрострикционный материал (пьезокерамика) для измерения магнитного иэлектрического полей соответственно.1 ил.25 Разницу в жесткости сигнального и опорного плеча можно получить выборкой части подложки с изготовленным45 на ней интегрально-оптическим интерферометром с последующей механической обработкой (шлифовка и полировка) таким образом, что сигнальное плечо интерферометра преимущественно долж 50 но находиться на тонкой пластине толщиной порядка 20-150 мкм. Первая величина соответствует предельной минимально достижимой толщине. Вторая (150 мкм) соответствует появлению "сдерживающего" эффекта при взаимодействии пластины с модулирующим покрытием, которое представляет собой материал, способный преобразовывать Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерени.ям физических величин с помощью оптических датчиков.Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.На чертеже представлена схемаустройства,Устройство содержит источник 1излучения, планарный интерферометр 2,выполненный по схеме Маха-Цендера счувствительной зоной, расположеннойна части подложки в виде тонкой пластины 3 с нанесенным на нее модулирую 15щим покрытием 4 в области сигнального плеча 5 интерферометра, опорноеплечо 6 которого расположено на массивной части подложки 7. Фоторегистрирующая система 8 установлена навыходе интерферометра.Устройство работает следующим образом.Излучение лазера 1 вводится впланарный интерферометр 2, затемразветвляется по сигнальному 5 и1опорному 6 плечам интерферометра.Измеряемая величина, действующая вплоскости пластины 3, т.е. в чувствительной зоне, вызывает реакцию модулирующего покрытия 4, приводящую кдеформации сигнального плеча интерферометра (вследствие, например, маг. нитострикционного или электрострикционного эффекта) . Таким образом вызывается модуляция фазы оптическогоизлучения, распространяющегося всигнальном плече, которая на выходеинтерферометра преобразуется в модуляцию интенсивности. Последняя фик 40сируется фоторегистрирующей системой,измеряемый параметр в механическую деформацию в плоскости пластины.Вторым способом получения плеч интерферометра с разной жесткостью может быть изготовление в центре подложки планарного интерферометра, механическая обработка до пластины укаэанной толщины и жесткое сцепление половины пластины с массивной подложкой из того же материала. Вторым способом достигается более точное разделение плеч интерферометра по областям с различной жесткостью. Максимальное расстояние между плечами интерферометра порядка 1,0-1,5 мм.1В качестве материала, преобразующего физическое поле в деформацию в глоскости пластины, может быть нанесен или приклеен, например, магнитострикционный материал (метглас) или электрострикционный материал (пьезокерамика) для измерения магнитного и электрического полей соответственно. Следует отметить, что в устройстве модулируется геометрическая дли на сигнального плеча интерферометра.Силы, вызывающие деформацию свето вода и приводящие к модуляции света. могут быть приложены к диэлектрическому световоду перпендикулярно и вдоль его оси,Расчеты показывают, что для достижения одного и того же сдвига фазы, сила, приложенная вдоль световода в 8 10 раз меньше, чем приложенная перпендикулярно его оси.Экспериментальное значение минимально регистрируемого магнитного поля составило величину 5 10Э при. длине чувствительной зоны 1 см вдоль сигнального плеча на частоте 30 Гц.Формула изобретенияИнтегрально-оптический датчик параметра физического поля, выполненный в виде планарного интерферометра на подложке с чувствительной зоной в области сигнального плеча, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, чувствительная эона выполнена в виде покрытия, преобразующего измеряемый параметр в деформацию, при этом жесткость сигнального плеча меньше жесткости опорного плеча интерферометра и толщина подложки в области сигнального плеча составляет 20-150 мкм.1320721 Составитель В.ВарнавскийСлободяник Техред Н.Глущенко Корректо Редак к одписное 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго ул. Проектная, 4 аказ 2653/47 Тир ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж