Методы считывания

Наиболее гибкая система считывания, обеспечивающая подавление шумов и линейность режима при многих циклах смещения интерферометра, может быть разработана на основе сотен фотодиодов и дисперсионной оптики.

image53

Пример считывателя, состоящего из множества фотодиодов, показан на рисунке. Свет от датчика приходит на матрицу фотодиодов, которая обеспечивает непосредственное считывание оптического спектра. Это может быть использовано для определения положения особенностей характеристик интерферометра внутри оптического спектра используемого источника. Считыватель — это упрощение варианта а. Используются только два приемника, причем на каждый из них падает половина оптического спектра. При соответствующем выборе источника и оптических свойств датчика это простое устройство может обеспечить надежное считывание в линейном режиме. Другие устройства считывания для многомодовых датчиков Фабри-Перо включают в себя интерферометры с сервоприводом и источники с двумя длинами волн, декодируемыми устройством считывания.

Одномодовые датчики Фабри-Перо. В одномодовых датчиках Фабри-Перо, как правило, используются лазерные источники, а измерительный интерферометр может быть сформирован внутри самого волокна. Большая длина когерентности лазерного источника делает допустимой некоторую гибкость дизайна, невозможную в случае многомодовых интерферометрических датчиков; однако в целом одномодовые системы конструировать сложнее. Представлены два варианта датчиков, описанных в литературе. В устройстве используются объемные оптические компоненты и тонкая полимерная мембрана, воспринимающая звук в воздухе. Для сравнения показан интерферометр, который образован отрезком одномодового волокна. Рефлекторы встраиваются в виде тонких пленок напыления или вместо этого используется френелевское отражение. В этом внутриволоконном интерферометре для измерения температуры используются эффекты, впервые описанные Хоккером (Hocker).

image54

За некоторыми исключениями внутриволоконные интерферометры Фабри-Перо принципиально отличаются от интерферометров Маха-Цендера. Интерферометрам Фабри-Перо не требуется сервопривода растяжения волокна или управления эталонным волокном, но они не позволяют использовать намного большую, чем длина когерентности, длину датчика. Если датчики Фабри-Перо с высокой добротностью применяются в практических приложениях, из-за их нелинейности требуются специальные методы считывания.

См. также:  Методы измерения обратного рэлеевского рассеяния

Варианты считывающих устройств для одномодовых датчиков.