Волоконно-оптические и интегрально-оптические интерферометрические датчики
Выделяются три группы интерферометров:
1) классические: на основе зеркал и линз;
2) волоконно-оптические: на основе волоконных волноводов;
3) интегрально-оптические: на основе волноводов внутри кристаллов.
В интерферометрах I1 = I2.= I0/2.
|
Схема интерференции делением амплитуды включает: 1- оптический делитель амплитуды; 2 и 3- плечи интерферометра; 4- оптический сумматор; 5- источник когерентного излучения; 6- точка наблюдения интерференции
Плечо интерферометра определяет путь луча; одно плечо является эталонным, а другое - измерительным.
|
Схемаволоконо-оптического интерферометра содержит:
1- источник когерентного излучения. 2- схема ввода излучения в волокно. 3- волокно.
4 – делитель,
5- сумматор,
6- приемник излучения.
7- чувствительная область волокна.
Оптическая разность хода:
∆L= l*n1-l*n2=l*∆n
Или разность фаз:
,
откуда следует
.
Учитывая интенсивность: I∑= I0+I0 cos (∆φ), получим:
,
Откуда следует
,
или
,
Для фотоэлектрической регистрации:
Интегрально-оптические интерферометры изготавливаются внутри кристалла легированием его волноводных областей: n2- LiNbO3:Ti; n2> n1.
 |
Схема интегрально-оптического интерферометра содержит:
1- источник; 2 – оптическая схема ввода излучения в волновод; 3 – волновод; 4 – делитель; 5 – плечи интерферометра; 6 – сумматор; 7 – волновод; 8 – приемник; 9 – схема обработки сигнала; 10 – область воздействия.
Принцип действия такой же, как в волоконно-оптических интерферометрах, с учетом того, что n2 – показатель преломления области 10, чувствительной к внешним воздействиям, а ∆Х – длина этой области.
Кроме того, если внешнее воздействие уменьшает n2, то получается датчик на основе потерь энергии, поскольку условия полного внутреннего отражения сигнала перестают выполняться.