Волоконно-оптический датчик давления

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления.Цель изобретения - повышение чув 5 ствительности датчика.На чертеже схематически представлен волоконно-оптический датчик дав,ления,Волоконно-оптический датчик давления содержит одномодовый волоконный световод 1 с сердцевиной 2, закрепленный в пропиле основания 3. Световод 1 на части длины сошлифован ,до образования плоской фаски 4. Мемб рана 5 прикреплена к основанию, и сошлифованной поверхностью волоконного световода и между поверхностью выступа 6 мембраны размещена жидкость 7.Датчик работает следующим образом. 20В волоконный световод 1 вводят оптическое излучение. Измеряемое давление смещает мембрану иэмейяя рас), стояние между поверхностью выступа 6 ,мембраны и фаской 4 на волоконном 25световоде 1, что вызывает изменение постоянных распространения волноводных мод в жидкости 7. При равенстве постоянных распространения одной из мод жидкостного волновода и моды во локонного световода в области связи возникает переток мощности излученияиз волоконного световода в жидкостныйволновод, что вызывает уменьшение мощности оптического излучения на выходе волоконного световода. Равен ство постоянных распространения (фа; зовый синхрониэм) волноводных мод достигается при толщине жидкостного волновода, определяемой следующим 40 соотношением при й= 0.бДр =К К - коэффициент связи 2 между волоконным и жидкостным волноводами; Л - длина волны светового излучения 9 показатель преломления оболочки волоконного световода 2 ЯиЛ и - показатель преломления жидкости2 РК = - пУи - показатель преломления по 3лированной пластины (выступа мембраны);ш = О, 1, 2- целое неотрицательное число.Изменение постоянных распространения мод жидкостного волновода при перемещении выступа 6 мембраны приводит к нарушению условия Фазового синхронизма мод волоконного световода и жидкостного волновода, что вызывает изменение величины ответвленного излучения из волоконного свето- вода. Для достижения максимальной чувствительности начальная толщина жидкостного волновода выбирается такой, чтобы в жидкостный волновод ответвлялось 507 мощности вводимого в световод 1 оптического излучения.Предлагаемый датчик может быть выполнен на основе одномодового во локонного световода типа кварц- кварц" (диаметр оболочки 125 мкм, диаметр сердцевины 5 мкм, показатели преломления сердцевины и оболочки, соответственно 1,462 и 1,456). Основание может быть изготовлено из кварцевой пластины, в которой алмазной фреэой выполнен пропил шириной около 150 мкм и радиусом порядка 200 мм. В качестве жидкости 7 может быть использовано масло илн глицерин. При таком выполнении 503-ная модуляция проходящего через световод 1 излучения достигается при смещении мембраны на 0,01 мкм.Таким образом, благодаря тому, что модуляция излучения основана на нарушении синхронизма мод, повышается чувствительность датчика. Формула изобретения Волоконно-оптический датчик давления, содержащий изогнутый одномодовый волоконный световод с сошлифованной на части длины оболочкой, закрепленный на основании, и мембрану с выступом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствиСоставитель И.СумцовТехред Л.Сердюкова КорректоР М.Максимишинец Редактор А,Огар Заказ 936/42 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР3035, Москва, Ж Раушская наб., д. 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 3 1465728 4тельности датчика, выступ мембраны рованной поверхностью диэлектричесвыполнен из полированной диэлектри- кой пластины и сошлифованной поверхческой пластины с показателем прелом- ностью волоконного световода помещеления, не превышакщим показатель пре- на жидкость с показателем преломле- ломления оболочки волоконного свето- ния, большим показателя преломления5вода, а в пространстве между поли- оболочки волоконного световода.