Интегрально-оптический тензодатчик

Интегрально-оптический тензодатчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцкалксткческкх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 896396

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.79 (2 I ) 2846212/25-28 с присоединением заявки М (5l)M. Кл.

G 01 В 11/16 государственный комитет

СССР (23) Приоритет (5Ç) УДК 531. 781, .2 (088.8) но делам нзобретеккй н открыткй

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень М

Дата опубликования описания 09.01.82 (72) Авторы изобретения

Е. ф. Дудник, А. П. Остроуменко, В. П. Пру

Днепропетровский ордена Трудового Красно государственный университет им. 300-лети

Украины с Россией (7 I ) Заявитель (54) ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИЙ ТЕНЗОДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к исследованию деформаций оптическими методами.

Известен интегрально-оптический тензодатчик, содержащий установленные по ходу оптического пучка оптические свето5 воды и внешние поляризаторы, в которых характеристики излучения зависят от приложенной нагрузки (1).

Недостатком такого тензодатчика являто ется невысокая чувствительность, обусловленная деполяризацией излучения в оптических волноводах. .Наиболее близким к изобретению по технической сушности является интегрально-оптический тензодатчик, содержашнй

15 подложку с установленными на ней входным н выходным волноводами и тенэочувствительным элементом в виде полоскового волновода (2).

Однако для этого тензодатчика характерна низкая чувствительность вследствие больших потерь энергии в тензочувствительном элементе и использовании материала с небольшой величиной фотоупругих постоянных.

Uem,i изобретения — повышение чувствительности.

Эта цель достигается тем, что тензо датчик снабжен оптическими направленны»

-ми ответвителями, входным и выходным согласуюшимн в виде рупоров, установленных на концах волноводов, а полосковый волновод выполнен в виде кольцевого резонатора, расположен между волновода» ми и соединен с ними через направленные ответвители.

Кроме того, волноводы выполнены на основе монокристаллов сегнетоэластиков.

На чертеже изображен предлагаемый тензодатчик.

Тензодатчик состоит из подложки 1 с установленными на ней входным и выход ным волноводами 2 и 3 выпопненными на основе монокристаллов сегнетоэлас- тиков, тенэочувствительпым элементом в виде полоскового кольцевого резонатора

4, оптических направленных ответвите3 8963 лей 5 и 6, установленных между волно вопами 2 и 3 и резонатором 4, входным и выхоцным согласующими элементами в виде рупоров 7 и 8, установленных на концах волновопов 2 и 3.

Тензоцатчик работает слецующим образом.

Когерентное монохроматическое излучение.через вхопной согласующий элемент в вице рупора 7, волновоц 2 и направ- ð ленный ответвитель 5 поступает в кольцевой резонатор 4, в котором устанавливается режим бегущей волны. Одновременно часть излучения через направленный ответвитель 6 проходит в выходной волновод 3 и далее через выходной согласующий элемент 8 на выход тензодатчика. При возпействии измеряемой нагрузки Р режим бегущей волны в кольце вом резонаторе 4 нарушается, что вызы вает уменьшение интенсивности излучения, поступающего через направленный ответвитель 6 в выхопной волновод 3, и, слеповательно, уменьшение интенсивности излучения на выхоце тензодатчика. д

Применение предлагаемого тензодатчика позволяет уменьшить габариты и повышает чувствительность при измерении деформаций или механических напряжений Зр ввиду высокой добротности колыцрвого резонатора, обусловленной выбором мате96 ф риала с высокими оптическими свойствами.

Формула изобретения

1. Интегрально-оптический тензодатчик, содержащий подложку с установленными на ней входным и выходным волноводами и тензочувствительным элементом в виде полоского волновода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен оптическими направленными ответвителями, входным и выходным согласующими элементами в аиде рупоров, установленных на концах волноводов, полосковый волновод выполнен в виде кольцевого резонатора, расположен между входным и выходным волноводами и соединен с ними через водноводные ответвители.

2. Тензодатчик по п. l, о т л ич а ю шийся тем, что волновоцы BbI"полнены на основе монокристаллов сегнетоэластиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США _#_9 3645603, кл. 350-149, 1 972.

2. Авторское свидетельство СССР п о заявке 268641 3/25-28, кл. G 01 В 11/16, 1978 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 11677/26 ираж 613 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПРоектнаЯ, 4