Волоконно-оптическое устройство для сбора данных

(5 у 5 С 08 С 19/3 ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ ССС ЫИ КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский политехнический институт им, М,И. Калинина(56) Оиагп О., 6 з 1.РМег М.БСозава В,ТЬе Ргпс 1 рез оЮ Яепоте 1 птег 1 егопзетг 1 сОртса Р 1 Ьег Ясгаи Меазогегпепт. "1 птегп,СопГ. оп Ор 1 саТеснило.и Ргос. СопрягТЬеНаоое, Тбе йейег 1 апгз. Лопе 14-16, 1983,рарег С 1, рр. 84-96.(54) ВОЛОКОННО ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ Изобретение относится к волоконно-оптическим датчикам линий сбора данных.Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности сбора данных с отрезков волоконных световодов дифференцированной длины.На чертеже представлено устройство.Устройство содержит источник 1 излучения, последовательно соединенные датчики 2, выполненные в виде отрезков волоконных световодов, модуляторы 31-3 ч, фотодетектор 4 и в каждом измерительном канале детекторы 5 и 6 синхросигналов, фильтры 7 и 8 нижних частот (ФНЧ), фазовращатели 9 и 10, генератор 11, делитель 12 частоты, усилитель 13, блок 14 регистрации. щ ЬО по 167592 О А 1(57) Изобретение относится к волоконно-оптическим датчикам линий сбора данных. Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности сбора данных с отрезков волоконных световодов дифференцированной длины. Устройство содержит источник 1 излучения, датчики 2, выполненные в виде отрезков волоконных световодов, модуляторы 31 - ЗМ, фотодетектор 4, в каждом измерительной канале детекторы 5, 6 синхросигналов, фильтры 7, 8 нижних частот, фазовращагели 9, 10, генератор 11, делитель 12 частоты, усилитель 13, блок 14 регистрации, При воздействии на световоды 2 измеряемых физических величин изменяются их оптические длины, что приводит к изменению интенсивности света, регистрируемого фотодетектором 4. 1 ил. Свет от источника 1 когерентного излучения поступает на волоконный световод 2, в качестве источника излучения используется непрерывный лазер с постоянной интенсивностью выходного излучения. Входной информацией для устройства является воздействие внешних физических величин на отрезки световодов. Свет, прошедший последовательно соединенные волоконные световоды, с выхода й-го отрезка волоконного световода подается на фотодетектор 4. Напряжение на выходе фотодетектора пропорциональноо интенсивности регистрируемого света, К выходу фотодетектора 4 подключены детекторы синхросигналов, по два для каждого измерительного канала устройства. Для первого канала (датчиком является отрезок световода 2) - это детекторы5 и 6 синхросигналов, к выходам которых ными напряжениями. На выходах ФНЧ 7 иподключены ФНЧ 7 и 8 соответственно. 8 формируются квадратурные сигналы, т.е.Опорные сигналы на детекторы 5 и 6 под- напряжения, которые при изменении оптиаются через регулируемые фазовращатели ческой длины соответствующего световода9 и 10 с выходов задающего генератора 11 5 изменяются по гармоническому законус фаси делителя 12 частоты. К выходу делителя зовым сдвигом 90 . Эти напряжения подчастоты подключен селективный усилитель аются на блок 14, в котором формируется13, нагрузкой которсго является модулятор цифровой код, соответствующий измеряе 3, механически связанный с волоконным мой данным датчиком физической величисветоводом 2, К выходам ФНЧ 7 и 8 подклю не,чен блок 14, Эггменты, аналогичные эле- Для формирования гармонического моментам 5 - 14,используются в каждом канале дулирующего напряжения, синхрониэованного с опорными напряжениямиПри воздействии на световоды 2 изме- детекторов, служит селективный усилительряемых физических величин изменяются их 15 13, который выделяет из прямоугольного на; оптические длины, что приводит к измене- пряжения частоты 0 ее первую гармони: нию интенсивности .вета, регистрируемого ку.фотодетектором 4. Это изменение интен- Для настройки устройства необходимосивности приводит к соответствующему из- выбрать определенным образом амплитудыменению напряжения на выходе 20 дополнительной модуляции длин световофотодетектора 4. Задачей элементов 11 - 14 дов и настроить фазовращатели 9 и 10 так,является выделение иэ изменений выходно- цтобы амплитуды сигналов на выходах ФНЧго напряжения фотодетектора информации 7 и 8 были максимальны. После этого измеоб измеряемой данным датчиком физиче- нение физических величин, воэдействуюской величине, Для этого необходима до щих на световоды 2, приводят к изменениюполнительная модуляция оптической длины цифровой информации на выходах соответкаждого световода по гармоническому эако- ствующих блоков 14,ну, причем частоты модуляции для всех све- Формула изобретениятоводов должны быть различны, Кроме того, Волоконно-оптическое устройство длянеобходимо определенным образом вы сбора данных, содержащее источник излубрать амплитуды модуляции, Дополнитель- чения, последовательно соединенные датная модуляция длин световодов чики, выполненные в виде отрезковосуществляется с помощью модуляторов 3. волоконных световодов, причем выход поОна приводит к дополнительному измене- следнего отрезка волоконного световоданию интенсивности света на выходе линии 35 соединен с входом фотодетектора, измерина соответствующих частотах и их гармони- тельные каналы по числу отрезков волоконках, которое регистрируется фотодетекто- ных световодов, в каждом из которыхром 4, имеются первые фильтры нижних частот,Рассмотрим подробно работу элемен- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельютов 11 - 14, относящихся к первому каналу 40 расширения области применения путемлинии. Для получения квадратурных сигна- обеспечения возможности сбора данных слов первого канала используется синхрон- отрезков волоконных световодов диффеноедетектированиевьходногонапряжения ренцированной длины, в него введены вфотодетектора 4 на частотедополнительной каждом измерительном канале генератор,модуляции длины световода Й 1 (с помощью 45 делитель частоты, усилитель, первый и втодетектора 6 и ФНЧ 8) и на частоте ее второй рой фазовращатели, первый и второйдетекгармоники 2 Й 1 с помощью детектора 5 и торы синхросигналов, второй фильтрФНЧ 7), Для этого на детекторы 5 и 6 необ- нижних частот, блок регистрации, модуляходимо подать опорные напряженияэпряжения соот- тор, при этом выход генератора соединен светствующих частот: л на детектоЙ а детектор 6 и 50 входом делителя частоты и через первый2 Й на детектор 5. Для формирования этих фазовращатель - с первым входом первогодетектора синхросигналов, выход делителяО частоты подключен через второй фазовраопо ных напряжений служат задающий гене ато 11, работающий на частоте 2 1, ищатель к первому входу второго детектораделитель 12 д ф Релитель 12 частоты на два, формирующий55 синхросигналов и через усилитель - к входунапряжение - Ри яжение частоты 01, Опорные напрямодулятора, выходы первого и второго дея на синх онные детекторытекторов синхросигналов соответственночерез регулируемые фазовращазов а атели 9 и 10,через первый и второй фильтры нижних чакоторые позволяю, рволяют компенсировать фазастот соединены с первым и вторым входамивые сдвиги между детектируемыми и опор1675920 блока регистрации, выход. фотодетектора ров синхросигналов всех измерительных каподключен к вторым входам всех детекто- налов.Составитель 3. Незамутдинова едактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун каз 3005 Тираж 306 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101