Category Archives: Оптические

Оптические датчики и приборы

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

Механические резонансы

Величину нагрузки можно оценить, рассматривая магнитострикцию через эквивалентную силу Fm, действующую на элемент. То есть, где Ет — модуль Юнга элемента. Когда материал, не обладающий магнитострикционными свойствами, такой как волокно, подсоединяется к элементу, сила, обусловленная магнитострикцией, остается той же самой, однако площадь, на которую сила должна действовать, увеличивается на величину, равную площади волокна Л/, с … Continue reading

Уменьшение эффективной длины чувствительного волокна

Из-за этого возникают две проблемы. Во-первых, размещение смежных витков волокна в непосредственной близости увеличивает коэффициент размагничивания благодаря увеличению площади магнитострикционного вещества в сечении, перпендикулярном полю, и в тоже время уменьшению длины элемента в направлении, параллельном полю. Во-вторых, та часть волокна, что расположена в «области разворота», теперь уже не будет ориентирована параллельно полю и, следовательно, не … Continue reading

Магнитное возмущение и электронная обработка сигнала

Демодуляция. Последовательно должна применяться схема для демодуляции выхода интерферометра. В системе демодуляция на основе активного гомодинирования (слежение за фазой). Другие методы демодуляции — это фаз смодулированная несущая и разветвитель 3×3. Магнитное возмущение и электронная обработка сигнала. Возмущающее магнитное поле обеспечивает осциллятор, подсоединенный к соленоиду, содержащему преобразователь, причем осциллятор должен обладать хорошей амплитудной устойчивостью и иметь … Continue reading

Фазочувствительный детектор

Оптическая мощность Р на выходе интерферометра Маха-Цендера как функция разности фаз ф определяется формулой Поскольку коэффициент пропорциональности зависит от Jo для 2а; сдвига фазы, большой сдвиг фазы при 2а; может сильно повлиять на выход интерферометра при ш. Несложно сконструировать преобразователи, для которых ф2Ш » 1 рад даже при умеренных значениях амплитуды возмущающего поля. Например, в … Continue reading

Новый вид частотного уплотнения в интерферометрических системах

Второй подход к частотному мультиплексированию основан на использовании в качестве источника синусоидально частотно-модулированного диодного лазера, чтобы обеспечить на выходе несущую модулированную по фазе. Архитектура матрицы, используемой с такой схемой адресации, на примере матрицы, состоящей из четырех датчиков. Здесь каждый из двух лазеров питает два незначительно асимметричных измерительных интерферометра и четыре выхода датчиков объединяются в двух … Continue reading