Смещение частоты

В последней реализации, электроакустический преобразователь преобразует входную электрическую мощность в релеевскую волну, которая проходит через блок плавленого кварца, и генерирует бегущую волну искажения показателя преломления, в результате чего в волокне с высокими характеристиками двулучепреломления, прижатом к блоку, происходит взаимодействие мод с различной поляризацией. Для взаимодействия мод необходимо, чтобы напряжение, вызванное волной, не было направлено вдоль главной оси волокна; а для удовлетворения условия фазового синхронизма нужно, чтобы угол меду волокном и акустической волной составлял 27°. Экспериментальный прибор такого типа, разработанный с частотой несущей 4,5 МГц и диапазоном настройки 290 кГц, имел волоконную длину биений 27г/Д/?, равную 1,7 мм на длине волны 0,63 мкм, и его эффективность преобразования достигала 95% в импульсном режиме при максимальной входной электрической мощности 25 Вт.

image40

Подавление боковых полос составляло 40 дБ и подавление несущей — 25 дБ.

Датчики на основе измерения интенсивности и интерферометра Фабри-Перо.

Датчики интенсивности.

Первые волоконно-оптические датчики были разработаны даже раньше, чем в 1970-е годы стали доступны волокна с малыми потерями. В них для измерения света, отраженного или пропущенного объектом, использовались жгуты или одиночные волокна. Эта технология, простейшая по современным стандартам, тем не менее, обеспечила преимущества волоконной оптики в ограниченном количестве приложений. По мере появления новых волокон эффективность датчиков повышалась. Доступность надежных моноволоконных оптических кабелей позволила реализовать эффективные оптические системы и миниатюрные датчики. В дополнение к простым отражающим и передающим системам были разработаны методы, использующие слежение за интерференционными полосами, микроизгибы, полное внутреннее отражение и фотоупругость. Движение к практическому применению волоконно-оптических датчиков происходило быстро.

Датчики интенсивности по своей сути просты, и для них требуется достаточно ограниченный электронный интерфейс. Показано, как работает одноволоконный отражательный датчик. В этом примере свет проходит по волокну слева направо, в конце покидает волокно, расходясь в виде конуса, и попадает на передвижной отражатель. Если рефлектор расположен близко к концу волокна, большая часть излучения отражается обратно в волокно; чем дальше отодвигается отражатель от конца волокна, тем меньше излучения попадает обратно в волокно. Монотонную связь между расстоянием волокно отражатель и обратным излучением можно использовать для измерения расстояния. Очевидное ограничение такого датчика, общее ограничение для большинства датчиков интенсивности — это отсутствие подходящего опорного сигнала.

См. также:  Оптические модуляторы для волоконно-оптических датчиков