Фазовая пластинка

В используемом в качестве примера волоконно-оптическом датчике угла поворота оптическая замедляющая фазовая пластинка используется для кодирования углового смещения на широкополосном оптическом сигнале в виде модулируемого минимума режекции. Модуляция длины волны, выполняемая этим датчиком, аналогична модуляции, выполняемой датчиком на основе фотоупругости. Однако в этом случае эффект создается вращением фазовой пластинки вокруг ее быстрой оси, а не напряжением. Базовая конфигурация измерений. При повороте фазовой пластинки линейное запаздывание оптического луча изменяется. Длина волны сигнала, при которой запаздывание, обусловленное пластинкой, составляет точно половину волны, соответствует минимальной пропускаемой интенсивности. Поскольку угол поворота напрямую связан с оптической длиной пути и, следовательно, с запаздыванием, формируемым волновой пластинкой, длина волны, которой соответствует минимум интенсивности, является функцией угла поворота пластинки. Определение длины волны, которой соответствует этот минимум интенсивности, основано на измерениях с использованием схемы дифракционного прибора с зарядовой связью (ПЗС).

Как уже указывалось, преобразователь с кодированием по длине волны основан на введении линейного запаздывания в луч света, поляризованный под углом 7г/4 по отношению к быстрой оси фазовой пластинки. Внутри преобразователя коллимированный широкополосный луч из источника излучения.

image84

Следовательно, мультиплексирование по длине волны не имеет практического значения для датчиков этого типа, поскольку сужение полуминимума полной ширины одного датчика, чтобы освободить место внутри огибающей спектра для других датчиков, приводит к появлению дополнительных минимумов в широкополосном спектре, который должен быть зарегистрирован.

Показана схема экспериментальной тестовой установки, используемой для измерений угла поворота с помощью переменного запаздывания датчиком, выполненном в варианте с компенсацией дрейфа источника. Широкополосное излучение светодиода (центральная длина волны 867 нм, полная ширина кривой на уровне полумаксимума (FWHM) 30 нм, выходная мощность 6 мВт) вводится в 200/240 мкм оптическое волокно (для коллимации/фокусировки использовались только линзы f/0.8 Melles Griot). Примерно 30% излучения вводится в опорное волокно через разветвитель с отношением 1:2. Оставшееся излучение доставляется в область измерений, где после выхода из волокна коллимируется и пропускается через инфракрасный стеклянный поляризатор Corning, ориентированный под углом 7г/4.

См. также:  Полупроводниковые источники света