Преобразователь механических колебаний в световые

Преобразователь механических колебаний в световые

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

632972

Союз Советских

Социалистических

Республик, (6l) Дополн пельное к авт. свил-ву (22) Заявлено 25. 11,76 (21} 2423003/18 10 с присоединением заявки №

Я (5)) М. Кл

Ст 02 В 5/16

F02 V и33

Я 01 13 5/28

Государстоонный комитет

Сооата Мнннатроо СССР оо делам нзооротоний и отнрмтнй (23) Приоритет (43) Опубликовано15, 11;78. Бюллетень № +. (53) УДК 534.522 (088.8) (45) 3ата опубликования описания 26.11.78 (72) Авторы изобретения

В, В, Владимиров, А. П. Корнилов и В. Ф, Конопкин

Московский институт электронной техники (71) Заявитель (5 ) ПРЕОБРАЗЭВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕЬАНИЙ

В СВЕТОВЫЕ

Изобретение относится к оптико-механическим устройствам и может бытт использовано в различных областях науки и техники дпя спектрального анализа меха» нических колебатптй.

Известны преобразователи механических колебаний в световые, содержащие источник света, за которым размешен непрозрачный корпус, установленный с возможностью механических колебаний в заданном диапазоне частот с параллель-- а ными регулярно уложенными оптическими волокнами, консольно укрепленными в корпусе своими входными концами, при етом плоскости входных и выходных торцов волокон и переднего торца корпуса, 15 примыкаюшего к входным торцам волокон, параллельны (1), В этих устройствах собственные резо.нансные частоты колебания волокон изме няются в зависимости от длины волокон 2в (2 в соответствии с выражением:

2 где 2 — длина оптического волокна; — модуль упругости оптического волокна — момент инерции оптического волокна;

Я вЂ” масса единицы длины опти. ческого волокна; у — собственная резонансная час тота оптического волокна.

Таким образом, при линейном изменении длины волокон в известных преобразователях собственная резонансная часто-га волокон изменяется нелинейно, что приводит к неравномерности значений пре образуемых частот, т.е. приводит к умень шене о тупости спектрального анализа.

Белью изобретения является линеаризация изменения амплитуды колебаний вы ходного светового потока.

Это достигается за счет того, что в предлагаемом преобразователе задний торец корпуса выполнен в виде пилиндрической поверхности, образуюшая которой нормальна K оси волокна а направлятошая имеет вид кривой с абсциссой х, пер632972 пендикулярной направлению оси волокна, и ординатой

i.,875

4 EJ

В\

Е= ) ) кк-с направленной вдоль оси волокна и равной длине консольной части оптического волокны, где Е - модуль упругости оптически 19 го волокна

- момент инерции оптического волокна,.

9 — масса единицы длины оптического волокна; f5

K MC - граничные частоты колебания пре обра зоват еля, На чертеже показан описываемый преобразователь.

Преобразователь содержит источник щ света (на чертеже не показан), установленный перед непрозрачным корпусом 1, в котором параллельно и регулярно закреплены передние концы оптических волокон 2.

2S

Плоскости входного и выходного торцов волокон 2 и переднего торца 3 корпуса 1 параллельны. Поверхность 4 заднего торца корпуса выполнена цилиндрической с обраэуюшей, нормальной к направ 3О пению осей волокон, а направдяющая 5 имеет вид кривой с абсциссой Х, направление которой перпендикулярно направлению осей волокон 2, с ординатой

"" F

1=

4 вакх.с

Йля описанного преобразователя собственная резонансная частота колебаний 46 волокон изменяется по линейному закону:

<д -ку с

Если к корпусу 1 преобразователя 4З приложить сложный механический сигнал, то консольные концы волокон 2, собственная частота которых срвпадает с гармониками сигнала, начнут колебатыгя.

Таким образом, данное устройство являет- % ся аналогом матрицы электрических фильтров.

Описанный оптико-волоконный преобразователь, у которого резонансные частоты оптических волокон отличаются друг от друга на одинаковую величину, поэво» ляет получить большую точность при амплитудно-частотном анализе широкополосных сигналов.

Формула и э о б р е т е н и я

Преобразователь механических колебаний в световые, содержаший источник света, за которым размешен непрозрачный корпус, установленный с возможностью механических колебаний в заданном диапазоне частот с параллельными регулярно уложенными оптическими волокнами, консольно укрепленными в кор пусе своими входными концами, при этом плоСкости входных и выходных торцов волокон и переднего торца корпуса, примы-кающего к входным торцам волокон, параллельны, отлич аюшийс я тем, ч го, с целью линеаризации изменения амплитуды колебаний выходного светового потока, задний торец корпуса выполнен в виде цилиндрической поверхности, обраэуюшая которой нормальна к оси волокна, а нацравляюшая имеет вид кривой с абсциссой Х, перпендикулярной направлению оси волокна, и с ординатой (- 1 ,направленной вдоль оси волокна и равной длине консольной части оптического волокна, где - модуль упругости оптического волокна; ,") - момент инерции оптического волокна, И - масса единицы длины оптического волокна;

К и С - граничные частоты колебания преобразователя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Канани H. Волоконная оптика, М., 1969, с. 355W58.

2. Мясников А. Л. Автоматическое распознавание звуковых образцов.

632972

Составитель Г. Литвин

Редактор С. Хейфин Тираж Н. Бабурка Корректор Л. Василина

Заказ 6549/37 Тираж 579 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам нзобретеннй н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4