Category Archives: Оптические

Оптические датчики и приборы

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

Поведение магнитострикционных преобразователей

При этом повышающему преобразованию подвергаются также и низкочастотный шум оптической мощности, и низкочастотные немагнитные возмущения преобразователя, соответствующие боковым полосам частоты возмущения. Остаточный сигнал можно подавить, если тщательно подобрать частоту и амплитуду колебаний возмущающего поля. Шум в магнитострикционных датчиках. В магнитострикционных волоконных магнитометрах присутствует множество источников шума и действует множество его механизмов. На практике при уровнях … Continue reading

Мультиплексирование с разделением по когерентности

Для каждого датчика требуется вибрационное возмущение сигнала, для чего может быть необходимым электрическое подсоединение к датчику. Однако возможно оптическое питание таких датчиков, что обеспечит полностью оптическую систему опроса. Мультиплексирование с разделением по когерентности. Представлены две схемы для мультиплексирования с разделением по когерентности интерферометрических датчиков, основанные на разностной интерферометрии с согласованными траекториями, причем в этих схемах … Continue reading

Шум в магнитострикционных датчиках

Наконец, независимо от того, насколько хорошо работают интерферометр и преобразователь, флуктуации, присущие самой магнитострикции, накладывают теоретически обоснованные ограничения на разрешение датчика. Используя флуктуационно-диссипативную теорему, можно показать, что для чувствительного элемента из металлического стекла при температуре Т, имеющего объем V, модуль Юнга Еш, магнитострикционный параметр Ceff и возбуждаемого полем с амплитудой Л, минимально различимое поле на … Continue reading

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