Изменение коэффициента отражения жидкого кристалла
Интенсивность отраженного света
Пучковое
Неразрушающий контроль
Антенного типа
Параметры высоковольтных импульсов
Излучение световода
Интенсивность пропускаемого света
Многомодовое
Длительность фронта до 10 нс
Антенного типа
Температура
Инфракрасное излучение
Интенсивность пропускаемого света
Инфракрасное
250...1200° С (точность ±1%)
Датчики с оптическим волокном в качестве чувствительного элемента
Кольцевой интерферометр
Скорость вращения
Эффект Саньяка
Фаза световой волны
Одномодовое
>0,02 °/ч
Кольцевой интерферометр
Сила электрического тока
Эффект Фарадея
Фаза световой волны
Одномодовое
Волокно с сохранением поляризации
Интерферометр Маха-Цендера
Гидроакустическое давление
Фотоупругость
Фаза световой волны
Одномодовое
1...100 рад×атм/м
Интерферометр Маха-Цендера
Сила электрического тока, напряженность магнитного поля
Магнитострикция
Фаза световой волны
Одномодовое
Чувствительность 10-9 А/м
Интерферометр Маха-Цендера
Сила электрического тока
Эффект Джоуля
Фаза световой волны
Одномодовое
Чувствительность 10 мкА
Интерферометр Маха-Цендера
Ускорение
Механическое сжатие и растяжение
Фаза световой волны
Одномодовое
1000 рад/g
Интерферометр Фабри-Перо
Гидроакустическое давление
Фотоупругость
Фаза световой волны (полиинтерференция)
Одномодовое
—
Интерферометр Фабри-Перо
Температура
Тепловое сжатие и расширение
Фаза световой волны (полиинтерференция)
Одномодовое
Высокая чувствительность
Интерферометр Фабри-Перо
Спектр излучения
Волновая фильтрация
Интенсивность пропускаемого света
Одномодовое
Высокая разрешающая способность
Интерферометр Майкельсона
Пульс, скорость потока крови
Эффект Доплера
Частота биений
Одномодовое, многомодовое
10-4...108 м/с
Интерферометр на основе мод с ортогональной поляризацией
Гидроакустическое давление
Фотоупругость
Фаза световой волны
С сохранением поляризации
Без опорного оптического волокна
Интерферометр на основе мод с ортогональной поляризацией
Напряженность магнитного поля
Магнитострикция
Фаза световой волны
С сохранением поляризации
Без опорного оптического волокна
Неинтерферометрическая
Гидроакустическое давление
Потери на микроизгибах волокна
Интенсивность пропускаемого света
Многомодовое
Чувствительность 100 мПа
Неинтерферометрическая
Сила электрического тока, напряженность магнитного поля
Эффект Фарадея
Угол поляризации
Одномодовое
Необходимо учитывать ортогональные моды
Неинтерферометрическая
Скорость потока
Колебания волокна
Соотношение интенсивности между двумя модами
Одномодовое, многомодовое
>0,3 м/с
Неинтерферометрическая
Доза радиоактивного излучения
Формирование центра окрашивания
Интенсивность пропускаемого света
Многомодовое
0,01...1,00 Мрад
Последовательного и параллельного типа
Распределение температуры и деформации
Обратное рассеяние Релея
Интенсивность обратного рассеяния Релея
Многомодовое
Разрешающая способность 1 м
Рис. 5. Волоконно-оптический датчик проходящего типа.
Рис. 7. Волоконно-оптический датчик антенного типа.
Рис. 6. Волоконно-оптический датчик отражательного типа.
Краткая история исследований и разработок
В истории волоконно-оптических датчиков трудно зафиксировать какой-либо начальный момент, в отличие от истории волоконно-оптических линий связи. Первые публикации о проектах и экспериментах с измерительной техникой, в которой использовалось бы оптическое волокно, начали появляться с 1973 г., а во второй половине 1970-х годов их число значительно увеличилось. В 1978 году Нэмото Тосио предложил общую классификацию волоконно-оптических датчиков (рис. 4.), которая мало отличается от современной. С наступлением 1980-х годов история развития волоконно-оптических датчиков обрастает значительными подробностями.
Рис.4. Классификация основных структур волоконно-оптических датчиков:
а) с изменением характеристик волокна (в том числе специальных волокон)
б) с изменением параметров передаваемого света
в) с чувствительным элементом на торце волокна
Основными элементами волоконно-оптического датчика, как можно заметить из табл. 1, являются оптическое волокно, светоизлучающие (источник света) и светоприемные устройства, оптический чувствительный элемент. Кроме того, специальные линии необходимы для связи между этими элементами или для формирования измерительной системы с датчиком. Далее, для практического внедрения волоконно-оптических датчиков необходимы элементы системной техники, которые в совокупности с вышеуказанными элементами и линией связи образуют измерительную систему.
Окоси Т. и др. Волоконно-оптические датчики.
Вступление................................................................................................................................
Волоконно-оптические датчики..............................................................................................
От электрических измерений к электронным................................................................
От аналоговых измерений к цифровым..........................................................................
Цифризация и волоконно-оптические датчики.............................................................
Становление оптоэлектроники и появление оптических волокон..................................
Лазеры и становление оптоэлектроники........................................................................
Появление оптических волокон......................................................................................
Одно- и многомодовые оптические волокна.................................................................
Характеристики оптического волокна как структурного элемента датчика и систем связи
Классификация волоконно-оптических датчиков и примеры их применения.............
Датчики с оптическим волокном в качестве линии передачи.......................................
Датчики с оптическим волокном в качестве чувствительного элемента......................
Краткая история исследований и разработок..................................................................
Заключение..........................................................................................................................
Список литературы.................................................................................................................
Оглавление..............................................................................................................................
