Волоконно-оптический индикатор внешнего воздействия

Волоконно-оптический индикатор внешнего воздействия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения определения места воздействия, повышение чувствительности и уменьшение вероятности ложных срабатываний за счет корреляционного анализа сигнала. Устройство состоит из световода 1, источников 2 и 3 когерентного излучения, фотоприемников 4 и 5 и коррелятора 12. Воздействие на световод 1 приводит к изменению сигналов с фотоприемников 4 и 5. причем время возникновения данных изменений на каждом из фотоприемников 4 и 5 зависит от места воздействия. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВЖ963ИП

ЫПЛН3- ЕБИ г «БД 14 Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТГУ (21) 4639713/28 (22) 13.01.89 (46) 07.01.91. Бюл. N. 1 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М,А.Бонч-Бруевича, (72) С,Л.Галкин, А.В.Игнатьев, В.А.Пучков и В.Е.Стригалев (53) 531.7 (088.8) (56) Optics L.eners, 1980, ч. 5, М 8, р. 357 и 358. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ,,Я,, 1619034 А1 (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей за счет обеспечения определения места воздействия, повышениечувствительности и уменьшение вероятности ложных срабатываний за счет корреляционного анализа сигнала. Устройство состоит из световода 1, источников 2 и 3 когерентного излучения, фотоприемников 4 и 5 и коррелятора 12.

Воздействие на световод 1 приводит к изменению сигналов с фотоприемников 4 и 5; причем время возникновения данных изменений на каждом из фотоприемников 4 и 5 зависит от места воздействия. 1 ил.

1619034

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля внешнего воздействия на световод, Цель изобретения — расширение функ- 5 циональных воэможностей за счет обеспечения определения места воздействия, повышение чувствительности и уменьшение вероятности ложных срабатываний за счет корреляционного анализа сигнала. 10

На чертеже представлена блок-схема индикатора.

Индикатор состоит из многомодового волоконного световода 1, двух источников

2 и 3 когерентного излучения, двух фото- 15 приемников 4 и 5, двух оптических ответвителей 6 и 7, спаренные торцы которых оптически связаны с соответствующими торцами световода 1, первые неспаренные торцы оптически связаны с источниками 2 20 и 3 соответственно, а вторые неспаренные торцы оптически связаны с фотоприемниками 4 и 5 соответственно, двух диафрагм 8 и 9, расположенных между соответствующими фотоприемником 4 или 5 и торцом 25 ответвителя 6 или 7, блоков 10 и 11 обработки, входы которых подключены к выходам соответствующих фотоприемников 4 и 5, коррелятора 12, входы которого подключены к выходам блоков 10 и 11 соответственно, и 30 вычислительного блока 13, вход которого подключен к выходу коррелятора 12.

Индикатор работает следующим образом.

Когерентное излучение источника 2 по- 35 сле прохождения через ответвитель 6 и световод 1 формирует в плоскости его выходного торца интерференционную спекл-картину., Излученный из выходного торца свет диафрагмируется диафрагмой 9 и попадает на 40 вход фотоприемника 5. Одновременно с этим когерентное излучение источника 3 после прохождения через ответвитель 7 и световод 1 также формирует в плоскости входного торца интерференционную спекл- 45 картину. Излученный из выходного торца свет диафрагмируется диафрагмой 8 и попадает на вход фотоприемника 4.

Без внешнего воздействия на световод

1 сигналы на выходах фотоприемников 4 и 50

5 являются постоянными. При воздействии на участок световода 1, начинающемся в момент времени tp, переменный во времени сигнал йоявляется на выходе фотоприемника 5 в момент времени t< = tp+ t5, причем 55 ! n

t5 = где и — показатель преломления в световоде;! — расстояние от участка, на котором произошло воздействие, до торца световода1, а переменный сигнал на выходе фотоприемника 4 через время t2 =- tp+ t4, причем L — } и

4 где — длина световода 1, Таким образом, относительная задержка сигналов с выходов фотоприемников 4 и5 ! — 2! и

Лт = tz — t< —.

С откуда следует, что расстояние до участка воздействия зависит от временной задержки сигналов следующим образом;

1 Cht

В блоках 10 и 11 выделяются переменные сигналы, соответствующие воздействию, в корреляторе 12 формируется сигнал, соответствующий времени задержки между сигналами с фотоприемников 4 и 5, по которому в блоке 13 вычисляется расстояние до участка воздействия.

Формула изобретения

Волоконно-оптический индикатор внешнего воздействия, содержащий оптически связанные первый источник когерентного излучения, многомодовый волоконный световод, первую диафрагму и первый фотоприемник, отличающийся тем, что. с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения определения места воздействия, повышения чувствительности и уменьшения вероятности ложного срабатывания, он снабжен двумя оптическими ответвителями, спаренные торцы которых оптически связаны с соответствующими торцами световода, вторым источником когерентного излучения, вторым фотоприемником, фотоприемники оптически связаны с первыми неспаренными торцами оптических ответвителей, источники оптически связаны с вторыми неспаренными торцами оптических ответвителей, второй диафрагмой, диафрагмы расположены между соответствующими фотоприемниками и неспаренными торцами оптических ответвителей, последовательно соединенными коррелятором и вычислительным блоком и двумя блоками обработки, каждый из которых включен между выходом соответствующего фотоприемника и соответствующим входом коррелятора.