Category Archives: Оптические

Оптические датчики и приборы

Последовательная конфигурация матрицы

Количество перекрестных взаимодействий определяется общим количеством оптических путей через волоконную сеть. Последовательная конфигурация матрицы приводит к наиболее существенным ограничениям из-за перекрестных взаимодействий. В результате анализа становится, очевидно, что, если сумма или разность путей любой комбинации оптических разностей ходов датчиков равна разности хода какой-либо конкретной пары датчик/приемник, перекрестные помехи между определенными датчиками в сети резко возрастут. … Continue reading

Волоконно-оптические датчики магнитного поля

Устройства, применимые для измерения высокочастотных (> 10 Гц) магнитных полей, это: проволочная петля (измерительная катушка), волоконно-оптические устройства на основе эффекта Фарадея объемные устройства на основе эффекта Фарадея. Понятно, что подробное описание принципов действия всех этих приборов выходит за пределы одной главы. Здесь мы обсудим теорию и принципы действия волоконно-оптических датчиков магнитного поля, в том числе … Continue reading

Датчики на основе эффекта Фарадея

Следующие три раздела посвящены обсуждению принципов действия и основ конструирования волоконно-оптических датчиков магнитного поля. Мы начнем с рассмотрения датчиков, основанных на эффекте Фарадея, в которых взаимодействие с измеряемым магнитным полем происходит непосредственно в самом волокне; и продолжим изучением магнитострикционных датчиков и датчиков на основе силы Лоренца, в которых с помощью волокна измеряется отклик чувствительного материала … Continue reading

Паразитное магнитное поле

Статическое круговое двулучепреломление прямого отрезка круглой сердцевины оптического волокна обычно достаточно мало. Однако в присутствии магнитного поля Н возникшее в волокне круговое двулучепреломление повернет плоскость поляризации линейно поляризованного излучения на угол в где магнитооптическая постоянная Верде V является мерой интенсивности проявления эффекта Фарадея в волокне и интегрирование выполняется по длине волокна, подвергнутого воздействию поля Н. … Continue reading

Шум. Структуры датчиков

Волокна, которые изначально имеют высокую степень кругового двулучепреломления, также могут быть эффективны при решении проблемы двулучепреломления, вызванного изгибом. Производится множество различных волокон, обладающих этим свойством, в том числе волокна со спиральной сердцевиной, крученые волокна и волокна с эллиптическим двулучепреломлением. Ширина полосы пропускания — важная характеристика волоконно-оптических датчиков, основанных на эффекте Фарадея. Поскольку эффект Фарадея возникает … Continue reading

Излучение гелий-неонового лазера

Излучение гелий-неонового лазера поляризуется и вводится в одномодовое оптическое волокно посредством микрообъектива. Волокно скручено для создания постоянного кругового лучепреломления аТ и N раз обернуто вокруг шины. Выходное излучение сводится в параллельный пучок и пропускается через призму Волластона, чтобы разделить две ортогональные линейно поляризованные моды. Разность выходов делится на сумму для придания результату устойчивости и независимости … Continue reading

Магнитострикционные датчики

В магнитострикционных волоконно-оптических датчиках магнитного поля для измерения зависящей от магнитного поля деформации в чувствительных элементах (магнитострикции) применяются волоконные интерферометры. Представлена базовая схема интерферометра Маха-Цендера, включающего в себя магнитострикционный элемент, подсоединенный к волокну длиной L в одном из плеч интерферометра. (Дано подробное описание принципов работы волоконно-оптического интерферометра Маха-Цендера.) Если деформация вещества е зависит от общего … Continue reading

Аморфные ферромагнитные сплавы

При таких условиях намагниченность возрастает пропорционально приложенному полю и возрастание намагниченности сопровождается изменением длины образца вдоль направления поля, причем длина зависит от величины приложенного поля не линейно, а квадратично, как следует из уравнения. Особенно подходят для использования в волоконных датчиках такие магнитострикционные материалы, как аморфные ферромагнитные сплавы (металлическое стекло). (Слово «стекло» в названии указывает на … Continue reading

Метод преодоления эффектов гистерезиса

Показан график зависимости от постоянного поля #о, полученный в результате измерений при помощи волоконного магнитометра, работающего на длине волны А = 0,83 мкм и включающего в себя полосу металлического стекла, встроенную в покрытое защитной оболочкой одномодовое оптическое волокно длиной L — 2Ъ см. Для возбуждения использовалось магнитное поле, имеющее среднеквадратичную напряженность 6,0 мЭ на частоте … Continue reading

Магнитострикционные преобразователи

Два основных типа магнитострикционных преобразователей представлены на рисунке. В первом типе устройства магнитострикционным материалом покрыто или голое волокно, или волокно, предварительно покрытое немагнитным полимером, придающим упругость и позволяющим сохранять целостность чувствительному к магнитному полю волокну. В преобразователях второго типа форма элемента из магнитострикционного материала фиксирована и волокно подсоединено к этому элементу. Наиболее распространенные формы элементов … Continue reading