Оптические методы кодирования

Ключевые характеристики дифракционной решетки. Это период решетки s и прозрачный фрагмент каждого периода а. Общее количество энергии, проходящей через решетку (ближнее поле), пропорционально отношению a/s. Если это отношение сделать зависящим от некоторого представляющего интерес параметра Р, в то время как период останется постоянным, интенсивность прошедшего света будет промодулирована в соответствии с формулой.

Такой вид модуляции можно получить как результат относительного движения двух дифракционных решеток, расположенных в непосредственной близости одна к другой.

Дифракционные решетки можно также использовать как устройства, реагирующие на длину волны. Если отношение a/s остается постоянным, а период решетки модулируется некоторым представляющим интерес параметром Р, угловое спектральное распределение излучения.

При освещении отражательной дифракционной решетки с чередующимися отражающими и поглощающими полосами широкополосным светом под постоянным углом во дифракция света зависит от периода решетки s (расстояния между центрами отражающих полос) и угла регистрации в в соответствии с уравнением решетки, где углы измеряются в плоскости падения света, нормальной к решетке. Величина т — это порядок дифракции, задаваемый целым числом. Полосы решетки перпендикулярны плоскости падения. Ось отсчета перпендикулярна плоскости решетки и проходит через точку, в которой падающий свет пересекает плоскость решетки. Угол падения определяется как положительный угол относительно оси отсчета, в то время как угол дифракции определяется как положительной с той же стороны оси отсчета, что и падающий пучок, и отрицательный в противном случае. Если применить уравнение решетки к дифракционной решетке, период которой изменяется в соответствии с измеряемым параметром Р (т. е. s = f(P)), то можно сделать выводы о величине Р, когда известно s (предполагается, что функция f~l(s) существует и однозначно определена). Разработаны и продемонстрированы дифракционные датчики, реализованные как на основе измерения интенсивности, так и на основе измерения длины волны. Далее мы обсудим их более подробно.

См. также:  Проблема теплового расширения дифракционной решетки

В многомодовых волоконно-оптических датчиках, использующих дифракционные решетки и основанных на схемах изменения интенсивности, как правило, применяются чувствительные элементы на основе двух расположенных в непосредственной близости одинаковых решеток, одна из которых неподвижна, а другая может перемещаться. Если решетки расположены достаточно близко одна к другой, по отношению к падающему свету они проявляют себя как одна решетка.