Уменьшение эффективной длины чувствительного волокна

Из-за этого возникают две проблемы. Во-первых, размещение смежных витков волокна в непосредственной близости увеличивает коэффициент размагничивания благодаря увеличению площади магнитострикционного вещества в сечении, перпендикулярном полю, и в тоже время уменьшению длины элемента в направлении, параллельном полю. Во-вторых, та часть волокна, что расположена в «области разворота», теперь уже не будет ориентирована параллельно полю и, следовательно, не будет реагировать на приложенное поле в соответствии с уравнением. Конечным результатом является уменьшение эффективной длины чувствительного волокна. Для сравнения, экспериментально измеренные значения Ceff для полос металлического стекла и цилиндров в целом соответствуют значению, вычисленному выше в примере. Достаточно большие значения Се//, лежащие в диапазоне от 1 до 5х10-6 Э-2, могут быть получены при введении возмущений с частотой в окрестности резонанса. К тому же преобразователи, включающие в себя десятки метров волокна, могут быть скомпонованы последовательно без дальнейшего ухудшения Ceff. По этим причинам преобразователи, состоящие из волокна, свернутого и подсоединенного к однослойным цилиндрам из металлического стекла, до сих пор демонстрируют в целом лучшую эффективность. Однако при коротких волокнах преобразователи на основе волокон с магнитострикционным покрытием имеют безусловные преимущества.

Теперь кратко рассмотрим составляющие магнитострикционного волоконно-оптического магнитометра, в общем виде представленного на рисунке.

Преобразователь. Преобразователь является магнитострикционным элементов одного из типов, описанных ранее. Его размер и форма зависят от конкретного приложения.

Волоконный интерферометр. Показан интерферометр Маха-Цендера, но также могут использоваться интерферометры Майкельсона, Фабри-Перо или поляриметрический. Интерферометр должен иметь низкий пороговый сдвиг фазы на частотах, близких к частоте возмущения, и достаточную оптическую выходную мощность, чтобы преодолеть шум в блоке электронной обработки сигнала.

image152

Оптические источник и приемник. Источник состоит из одномодового лазера, газового или твердотельного, какого-либо устройства для эффективного ввода излучения в сердцевину волокна и оптической развязки, достаточной, чтобы воспрепятствовать перескокам моды в лазере из-за обратного отражения от микрообъективов, стыковых соединений и концов волокна на выходе разветвителя. Приемник представляет собой фотодетекторную схему с достаточным усилением и полосой пропускания для точного воспроизведения сигнала на частоте возмущения.