Волоконно-оптичний датчик

Винахід відноситься до волоконно-оптичних датчиків (ВОД) температури і може бути використаний в системах регулювання і контролю за температурними режимами об'єктів в умовах електромагнітних полів, Іонізуючих випромінювань і хімічно-активних середовищ. Відомі одноканальні датчики міжмодової інтерференції, до складу яких входять джерело випромінювання, фотоприймач, два поляризатори і маломодовий світловод. В таких датчиках моди поширюються в однакових умовах, а вихідний сигнал змінюється за умови, що зовнішня дія по різному впливає на різні моди. Реєстрація ведеться шляхом обробки картин спеклів на виході інтерферометра, що вимагає дуже складного математичного апарату /1/. Відомі інтерференційні ВОД, в яких лазерне випромінювання за допомогою фокусуючих і світлоподільних пристроїв вводиться в два оптичні канали (одномодові волокна), один з яких (вимірювальний) розміщений в зоні дії досліджуваного параметра, а другий (опорний) Ізольований від його дії. інтерференційна картина, що одержується при накладенні сигналів, що пройшли через оптичні канали, дозволяє проводити вимірювання з великою точністю. Але двох-канальна оптична система з одномодових елементів становить серйозну проблему для серійного виробництва /2/. Завданням винаходу є об'єднати в одному світловоді опорний і вимірювальний канали волоконного інтерферометра, що значно спростило б конструкцію ВОД. Поставлене завдання досягається таким чином, що у волоконно-оптичному датчику температури, що містить оптично зв'язані джерело випромінювання, фотоприймач, перший проміжний світловод, інтерферометр і другий проміжний світловод, згідно з винаходом Інтерферометр виконаний як багатошаровий світловод із халькогенідних склоподібних напівпровідників, в якому на поверхню світловідбиваючого покриття одномодової серцевини, показник заломлення якої не залежить від температури, нанесено світлопровідну оболонку з температурно-чутливим показником заломлення, причому кінці багатошарового світловода з'єднані з кінцями проміжних світловодів відповідно. ВОД температури, який пропонується, містить в собі джерело випромінювання 1, фотоприймач 2, проміжкові світловоди 3 і багатошаровий світловод 4, виготовлений в єдиному технологічному процесі із халькогенідних склоподібних напівпровідників, в якому на поверхню світловідбиваючого покриття 5, з (AsS3)0,20(GeS2)0,80, одномодового волокна 6, з (As2S3)0,75(GeS2)0.25, показник заломлення якого не залежить від температури, нанесено світлопровідну одномодову оболонку 7, з (As2S3)0,50(GeS2)0,50 з термочутливим показником заломлення. Причому матеріали підібрані таким чином, що світловідбиваюче покриття одномодового волокна є одночасно світловідбиваючим шаром для одномодової оболонки. При певній (початковій) температурі випромінювання поширюється в серцевині і оболонці, розділених світловідбиваючим шаром, і на вихідному торці світловоду спостерігається певна інтерференційна картина. Зміна температури веде до зміни порядку інтерференції і як результат - до зміни вихідного сигналу фотоприймача. Інтерференційні волоконно-оптичні датчики такого типу можуть використовуватися для вимірювання температури потужних трансформаторів, електродвигунів, НВЧ-установок і обладнання на атомних станціях.