Волоконно-оптический датчик микроперемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 6853 19) ЬЫ 1 В 11/О ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИСА АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТВ изобретения является повыше тельности за счет снижения оп терь путем согласования модов отраженного излучения с прие водом. Пучок излучения, форм товодом 1, преобразуется о элементом 4 и возбуждает иэл товоде 2, торец которого разм скости торца световода 1 воздействия, приводящие к и отражателя 4, обуславливают интенсивности направляемых да 2. Благодаря выполнению от виде плоского рельефного эл данным рельефом обеспечива вание световодов 1 и 2. 1 ил. И льов обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1416862, кл, 6 01 В 11/02, 1988.(57) Изобретение относится к измеритной технике и может быть использованволоконно-оптических системах сбора,работки и передачи информации. Це ние чувствитических поой структуры мным светоируемый светражающим учение в свеещен в лло. Внешние еремещениюмодуляцию мод световоражателя 4 в емента с зается согласо+ 122 4К о де 1 =11+ о КМА К = 2/и/Л - Л - рабочаях, у- коорд 2 Н - расст Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптических средств измерения и мажет быть использовано в волоконно-оптических системах сбора, обработки и передачи информации.Цель изобретения - повышение чувствительности за счет снижения собственных потерь путем согласования модовой структуры отраженного излучения с приемным световодом,На чертеже представлена схема голо- конно-оптического датчика микроперемещений.Датчик содержит два параллельных световода 1 и 2 с торцами, лежащими в одной плоскости, диаметром сердцевины 2 а, расположенные на расстоянии 2 Н один от другого. Радиус основной моды в каждом световоде равен оо (по уровню 1/1 интен 2 сивности). В плоскости 3, перпендикулярной осям световодов 1,2, на расстоянии 1 от выходных торцов световодов 1,2 располокен плоский отражающий элемент 4, выполненный с возможностью перемещения. Световоды 1,2 оптически связаны отражающим элементом 4.Датчик работает следующим образом, Пучок излучения, формируемый световодом 1, преобразуется отражающим элементом 4 и возбуждает излучение в световоде 2,. Внешние воздействия, приводящие к любым смещениям отражающего элемента 4, обуславливают модуляцию интенсивности направляемых мод световода 2, чем и обеспечивается использование этой схемы в качестве амплитудного датчика микроперемещений.При выполнении отражающего элемента 4 в виде плоского рельефного элемента с высотой рельефа Ь(х, у), определяемой из соотношения+ К( + Н)2+ Р+12 волновое число;длина волны излучения;наты в плоскости элементаяние между осями светово 1 - расстояние от торцов световодов доотражателя,Оо - радис основной моды световодовпо уровню 1/1 интенсивности;5 р - константа (может быть выбранаравной нулю);щог 12 л(1) - наименьший положительный остаток от деления 1 на 2 й,при этом поперечный размер самой тонкойО зоны Френеля элемента Ь равенЬ =Л/2 ИА,где МА - числовая апертура световодов приобщем размере элемента б, определяемом15из условия где 2 а - диаметр сердцевины световода, обеспечивается полное согласование светбводов, т.е, модовый пучок, выходящий из световода 1 (т.е. имеющий перетяжку на торце световода), отображается в модовый пучок, входящий в световод 2,о перетяжкой на торце,Формула изобретения Волоконно-оптический датчик микроперемещений, содержащий передающий и приемный световоды, расположенные так, что их оси параллельны друг другу, а торцы размещены в одной плоскости, и отражающий элемент, оптически связанный со световодами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности за счет снижения оптических потерь, отражающий элемент в виде плоского рельефного элемента с высотой Ь(х, у) рельефа, определяемой соотношением40,/ - г - г 2 Ь(х,у) = Л 4 оо г 2 а де 1.=(1+, ) сто. К,.,А 41рабочая длина волны излучения;- координаты в плоскости элемента;Заказ 3544 Тираж 494 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 дно - постоянная (допускается равной нулю);2 Н - расстояние между осями световодов;- расстояние от торцов световодов до отражателя; сЬ - ради 2 ус основной моды световодовпо уровню 1/ интенсивности;аоб 2 л(т) - наименьший положительныйостаток от деления й на 2 л;5 ИА - числовая апертура световодов;2 а - диаметр сердцевины световодов.