Волоконно-оптический преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИСАН ЕНИ ИЗОБ ь . явьь. ьГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Турбулентность" при Донецком государственном университете(57) Изобретение относится к волоконнойоптике и позволяет повысить чувствительность устройства при измерении давления.Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя за счет увеличения количества микроизгибов оптического Изобретение относится к волоконной оптике и позволяет повысить чувствительность устройства при измерении давления.Цель изобретения - . повышение чувствительности преобразователя за счет увели- чения количества микроизгибов оптического волокна,На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1,Волоконно - оптический преобразователь имеет чувствительный элемент, выполненный в виде решетчатой трехслойной катушки оптического волокна, помещенной между герметично соединенными по торцам цилиндрическими упругими оболочками 2 и 3. К внутренним поверхностям 1659757 А 1 ю)5 6 01 . 11/00, 6 02 В б/00 волокна, Чувствительныи элемент состоит из среднего слоя б, выполненного в виде спирали, и намотанного поперек ее витков наружного 4 и внутреннего 5 слоев оптического волокна с шагом. равным удвоенному шагу витков спирали, Каждый прямолинейный участок наружного 4 или внутреннего 5 слоя равноудален от соседних противолежащих участков. Цилиндрические герметичные оболочки установлены с внешней и внутренней сторон чувствительного элеменста и соединены по торцам. Под действием давления каждая часть прямого участка наружного и внутреннего слоев 4 и 5 прогибается под воздействием витков спирали среднего слоя б в сторону противолежащего слоя, а каждый участок среднего слоя б прогибается под воздействием прялых участков слоев 4 и 5. большое количество микроизгибов увеличивает затухание оптического излучения. 2 ил. упругих оболочек 2 и 3 примыкают прямые рабочие участки оптического волокна внешнего 4 и внутреннего 5 слоев чувствительного элемента 1, намотанных поперек среднего слоя б, выполненного в виде спирали. При этом шаг намотки оптического волокна, охватывающего спираль слоя б, равен удвоенному шагу намотки витков спирали, Причем каждый участок оптического волокна 5, находящийся с внутренней стороны спирали, равноудален от ближайших к неллу участков оптического волокна 4, находящихся с внешней стороны спирали, упругие оболочки при помощи фиксаторов 7 соединены с установленной на держателе 8 натяжной гайкой с микрометрической резьбой 9, 1659757штифтами 10 и 11, Вход и выход оптическогоизлучения в измерительный преобразователь осуществляется через световоды Б и В.Устройство работает следующим образом, 5При воздействии давления упругая оболочка 2 прогибается в сторону оболочки 3,которая, в свою очередь, прогибается в сторону оболочки 2. При этом оболочки 2 и 3воздействуют через прямые участки 4 и 5, 10расположенные поперек спирали оптического волокна, изгибая участки оптическоговолокна среднего слоя 6, причем любой прямой рабочий участок наружного и внутреннего слоев оптического волокна 4 или 5 15прогибает оптическое волокно среднегослоя 6 между двумя соседними прямымиучастками противолежащего слоя, а частипрямых участков наружного и внутреннегослоев 4 и 5, находящиеся между витками 20спирали среднего слоя 6, прогибаются подвоздействием давления среднего слоя б всторону противолежащего слоя, в результате чего каждый отрезок оптического волокна слоя 4 или 5, находящегося между 25витками среднего слоя 6 и каждый отрезокоптического волокна, находящегося междупрямыми участками наружных слоев 4 и 5подвергается микроизгибу, увеличивая затухание оптического излучения в чувствительном элементе,В качестве чувствительного элементаприменяют обычное оптическое волокно,подбирая марку волокна в зависимости отнеобходимой ширины динамического диапазона измерений чувствительности.Решетчатая трехслойная катушка чувствительного элемента 1 может быть выполнена такой формы, чтобы соответствоватьгеометрии объема, где измеряется давление 40цилиндрической, как на фиг, 1, плоской иликриволинейной.В зависимости от необходимых габаритов преобразователя слои 4 и 5 представляют собой или витки оптического волокна, намотанные вокруг среднего слоя 6 или спиралеобразные витки, прилегающие с одной стороны среднего слоя б и переходящие в витки, прилегающие с другой стороны или являются отрезками оптического волокна, уложенными поперек направления витков среднего слоя 6, изгибающими витки оптического волокна среднего слоя 6,Необходимый уровень интенсивности света, проходящего через чувствительный элемент 1, устанавливается регулировкой степени его начального сжатия растягиванием оболочек 2 и 3 гайкой 9,Формула изобретения Волоконно - оптический преобразователь, содержащий отрезок оптического волокна, выполненный в виде спирали, намотанной с определенным шагом, и цилиндрическую герметичную оболочку, установленную с внешней стороны спирали, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности за счет увеличения количества ми кроизгибов оптического волокна, он снабжен дополнительной герметичной оболочкой и дополнительным отрезком оптического волокна, охватывающим спираль основного участка оптического волокна с внешней и внутренней стороны и намотанным поперек витков спирали с шагом, равным удвоенному шагу намотки основного отрезка оптического волокна, причем каждый участок дополнительного отрезка оптического волокна находящийся с внутренней стороны спирали, равноудален от ближайших к нему участков дополнительного оптического волокна, находящихся с наружной стороны спирали, а дополнительная цилиндрическая герметичная оболочка установлена с внутренней стороны спирали и соединена с основной цилиндрической герметичной оболочкой по торцам.1659757 Составитель Е.ШваяРедактор И.Сегляник Техред М.Моргентал Корректо ндри ат "П г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 оизводственно-издательский к 1834НИИП Тираж 360 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5