[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU1051430A1 - Fibre-optical velocity transducer - Google Patents

Fibre-optical velocity transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1051430A1
SU1051430A1 SU823482606A SU3482606A SU1051430A1 SU 1051430 A1 SU1051430 A1 SU 1051430A1 SU 823482606 A SU823482606 A SU 823482606A SU 3482606 A SU3482606 A SU 3482606A SU 1051430 A1 SU1051430 A1 SU 1051430A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
fiber
directional coupler
multimode
radiation
optically
Prior art date
Application number
SU823482606A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Федорович Богомолов
Александр Владимирович Гнатовский
Наталия Викторовна Медведь
Сергей Николаевич Хотяинцев
Леонид Константинович Яровой
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Институт Физики Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции, Институт Физики Ан Усср filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU823482606A priority Critical patent/SU1051430A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1051430A1 publication Critical patent/SU1051430A1/en

Links

Landscapes

  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ, содержащий последовательно расположенные, оптически согласованные лазер, направленный ответвитель, многомодовый световод и фотоприемник, оптически св занный с направленным ответвителем, отличающий - с   тем, что, с целью повышени  точ1:1Ости измерений, в него введен фазовый корректор волнового фронта, установленный перед свободным концом многомодового световода и выполненный в виде последовательно расположенных направленно-рассеивающего пропускающего экрана и фазирующей голограммы. Ш (Л Ъ Фи9 i 7A FIBER-OPTICAL SPEED SENSOR containing a sequentially located, optically matched laser, a directional coupler, a multimode light guide and a photodetector, optically coupled to a directional coupler, is distinguished by the fact that, in order to increase the accuracy of 1: 1 measurement, the phase corrector wave front, mounted in front of the free end of a multimode fiber and made in the form of successively arranged directionally diffusing transmissive screen and phasing hologram. W (L b Fi 9 i 7

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, и может быть использовано дл  измерени  скоростей объектов в труднодоступных местах в медици не, а нефтехимической промышленности в металлургии, в теплоэнергетике. Известно устройство дл  измерени  скорости, содержащее источник когерентного излучени , оптическую систему , фотодетектор, электронный блок вь1числени  скорости. Определение скорости в этом устройстве основано на гетеродинном оптическом приеме рассе нного движущейс  средой излучени  8 качестве опорного сигнала используетс  масть излучени  источника, непро взаимодействовавша  со средой . Недостатками устройства  вл ютс  значительные габариты и чувствительность к вибраци м, что искажает возьюжность измерени  скорости в труднодоступных местах услови х производства . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  волоконено-оптический датчик скорости, содержащий последовательно расположенные , оптически согласованные лазер направленный ответвитель, многомодовь1Й световод и фотоприемник, оптически св занный с направленным от- ветвителем. В волоконно-оптическом датчике ско рости также использован гетеродинный метод приема рассе нного объектом излучени  . При этом зондирующее излучение поступает в область измерени  по многомодовому световоду 2 . Существенный недостаток устройства - высока  погрешность измерени  скорости - вызван большой угловой расходимостью и фазовыми искажени ми волнового фронта излучени , прошедше го многомодовый световод. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в волоконно-оптический датчик ско рости, содержащий последовательно рас положенные оптически согласованные лазер,направленныйответвитель,многомодовый световод и фотоприемник, опти чески св занное с направленным ответвителем , введен фазовый корректор вол нового фронта, установленный перед свободным концом многомодового световода и выполненный в виде последовательно расположенных направленнорассеивающего пропускающего экрана и фазирующей голограммы. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого дат.чика; на фиг. 2 - распределени  амплитуды пол  зондирующего излучени  в различных сечени х корректора волнового фронта. Волоконно-оптический измеритель содержит последовательно расположен- . ные н-а оптической оси лазер 1 , направленный ответвитель 2, собирающую линзу 3, иногомодовый световод 4. Перед дальним концом световода расположен фазовый корректор волнового фронта 5, Состо щий из направленно-рассеивающего пропускаю1него экрана 6 статистического дифракционного модул тора и фазирую цей голограммы 7. Направленный ответвитель 2 оптически св зан с последовательно расположенным объективом 8 и фотоприемником 9, который, в свою очередь, подключен к измерителю 10 доплеровской частоты. Волоконно-оптический датчик работает следующим образом. Излучение лазера 1 проходит через налравленный ответвитель 2 и фокусируетс  линзой 3 на торец световода . По световоду А излучение направл ет- . с  на объект.Фазовый корректор 5, расположенный перед дальним концом световода , формирует стабилизированный пучок излучени  с узкой диаграммой направленности и колоколообразным распределением энергии по сечению, независимо от изменени  модового состава излучени  на выходе световода. Это происходит благодар  наличию в схеме коректора направленнорассеивающего пропускающего экрана или статистического дифракционного модул тора 6. Его пропускание можно описать выражением вида t;(x, у) Г tj(), (1) где t - произвольные функции, случайным образом распределенные а плоскости модул тора (х, у) и отличные от нул  в пределах областей, площади которых меньше площади любого модового п тна в излучении световода. Области определени  функций ts случайным образом распределены в плоскости модул тора {х, у) и отличны от нул  в окрестности точки (х; , у;). Их площадьДSi меньше площади дS любого модового п тна в излучении световода . Световое поле, продифрагировавшее на таком статистическом модул The invention relates to a measuring technique, and can be used to measure the speeds of objects in hard-to-reach places in medicine, not in the petrochemical industry in metallurgy or in power engineering. A device for measuring speed is known, comprising a coherent radiation source, an optical system, a photodetector, and an electronic unit for calculating the velocity. The speed determination in this device is based on the heterodyne optical reception of the scattered moving medium 8 as the reference signal, the source radiation suit, which is not interacting with the medium, is used. The drawbacks of the device are considerable dimensions and sensitivity to vibrations, which distorts the speed measurement in hard-to-reach places in production conditions. The closest in technical essence to the present invention is a fiber-optic speed sensor containing a sequentially located, optically matched laser directional coupler, a multi-mode fiber, and a photodetector optically coupled to the directional branch. The fiber-optic speed sensor also uses the heterodyne method of receiving scattered radiation from an object. In this case, the probing radiation enters the measurement region through a multimode light guide 2. A significant drawback of the device — the high measurement error of the velocity — is caused by a large angular divergence and phase distortions of the wave front of the radiation transmitted by the multimode fiber. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that a wavefront phase corrector installed in front of the free end of a multimode fiber and introduced into a fiber optic speed sensor containing a sequentially arranged optically aligned laser, a directional response, a multimode light guide and a photodetector optically connected with a directional coupler. made in the form of successively arranged direction-scattering transmissive screen and phasing hologram. FIG. 1 shows a diagram of the proposed dat.chika; in fig. 2 shows the amplitude distributions of the field of the probing radiation in different sections of the wave front corrector. Fiber optic meter contains consistently located-. A laser 1, an optical axis, a directional coupler 2, a collecting lens 3, and a single-mode light guide 4. Before the far end of the fiber, there is a phase front wave 5, consisting of a directionally scattering transmission screen 6 of the statistical diffraction modulator and the phase of the hologram 7 The directional coupler 2 is optically coupled to the successively located lens 8 and the photoreceiver 9, which, in turn, is connected to the Doppler frequency meter 10. Fiber optic sensor works as follows. The radiation from laser 1 passes through an aligned coupler 2 and is focused by a lens 3 onto the end of the light guide. On the fiber A, the radiation is directed by e-. Phase corrector 5, located in front of the far end of the fiber, forms a stabilized radiation beam with a narrow radiation pattern and a bell-shaped energy distribution over the cross section, regardless of the change in mode radiation composition at the fiber output. This happens due to the presence of a directionally scattering transmitting screen or a statistical diffraction modulator 6 in the coder circuit. Its transmittance can be described by an expression of the form t; (x, y) Γ tj (), (1) where t are arbitrary functions randomly distributed on the module plane tori (x, y) and other than zero within regions whose areas are smaller than the area of any mode spot in the radiation of the optical fiber. The domains of definition of the functions ts are randomly distributed in the modulator plane (x, y) and differ from zero in a neighborhood of a point (x, y;). Their area DSi is less than the area dS of any mode spot in the radiation of the fiber. The light field diffracted by such a statistical module

Claims (1)

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ, содержащий последовательно расположенные, оптически согласованные лазер, направленный ответвитель, многомодовый световод и фотоприемник, оптически связанный с направленным ответвителем, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен фазовый корректор волнового фронта, установленный перед свободным концом многомодового световода и выполненный в виде последовательно расположенных направленно-рассеивающего пропускающего экрана и фазирующей голограммы.FIBER OPTICAL SPEED SENSOR, comprising a sequentially located, optically matched laser, a directional coupler, a multimode optical fiber and a photodetector, optically coupled to a directional coupler, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements, a wavefront phase corrector installed in front of the free end of the multimode fiber and made in the form of sequentially located directionally-scattering transmission screen and phasing holograms. SU „ 1051430SU „1051430
SU823482606A 1982-08-24 1982-08-24 Fibre-optical velocity transducer SU1051430A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823482606A SU1051430A1 (en) 1982-08-24 1982-08-24 Fibre-optical velocity transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823482606A SU1051430A1 (en) 1982-08-24 1982-08-24 Fibre-optical velocity transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1051430A1 true SU1051430A1 (en) 1983-10-30

Family

ID=21026363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823482606A SU1051430A1 (en) 1982-08-24 1982-08-24 Fibre-optical velocity transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1051430A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3279116B2 (en) Laser Doppler velocimeter
US4569588A (en) Light frequency change detecting method and apparatus
US4148585A (en) Three dimensional laser Doppler velocimeter
SU1051430A1 (en) Fibre-optical velocity transducer
US4099870A (en) Optical probe for the measurement of speeds in a fluid flow
CN207051308U (en) A kind of big visual field photon Doppler speed measuring device
CN110687546A (en) Double-beam laser Doppler velocity measurement system adopting phase modulator
JPS63118624A (en) Optical fiber measuring device and method
SU1075814A1 (en) Method of measuring linear velocity of object and fibre-optical meter of linear velocity
SU1464046A1 (en) Device for measuring amplitude of angular oscillations
CA1153578A (en) Device for birefringence measurements using three selected sheets of scattered light (isodyne selector, isodyne collector, isodyne collimator)
JPS5960699A (en) Optical sensor
SU1397732A1 (en) Device for measuring thickness of thin walls of glass pipes
SU1119450A2 (en) Optical fibre speed meter
Hasegawa et al. Two-dimensional fiber laser Doppler velocimeter by integrated optical frequency shifter
RU1768973C (en) Device for metering geometric parameters of surfaces
SU1160205A1 (en) Cryogenic-compression plant
JPS57158503A (en) Measuring method of electric length of optical fiber
SU1753271A1 (en) Method to determine vibration parameters
SU1278723A1 (en) Fibre-optic probe for doppler anemometer
SU1652919A1 (en) Laser doppler anemometer
SU1265617A1 (en) Fibrous holographic probe
SU1714346A1 (en) Linear displacement interference measuring instrument
SU624157A1 (en) Method of determining velocity of propagation of surface acoustic waves
SU1693369A1 (en) Device for detection of zero position of object