Датчик магнітного поля

Датчик магнітного поля, що складається з Yподібного розгалуженого оптичного волокна, джерела світла із влаштуванням запровадження випромінювання у волокно, розташованими у галузі одного торця розгалуженої частини волокна, плівки магнітооптичного матеріалу, розташованої на торці нерозгалуженої частини оптичного волокна, 34032 l 2NA, £ d де l – довжина хвилі, d - період доменої структури в MOM, NA - числова апертура волокна. MOM освітлюється у основному випромінюванні осьової моди, та частково випромінюванням вищих мод, що утворилися при проходженні вісевой моди крізь оптичне волокно. Основна частина випромінювання, що освітлює MOM, має розходження, багато менш числової апертури оптичного волокна. Тому для ефективного гасіння у оптичному волокні випромінювання вищих порядків дифракції на MOM достатньо, щоб кут дифракції перевищував апертурний кут оптичного волокна, однак не два апертурних кута, як у прототипі. Зменшення у два разі мінімального куту дифракції дозволяє у два рази збільшити період ДС у MOM, що використається, збільшити товщину у датчикові MOM, дифракційну ефективність MOM та динамічний діапазон влаштування, що використовується. На кресленні представлена оптична схема влаштування. 1 – Y - подібного розгалужене оптичне волокно, 2 - джерело світла, 3 - влаштування запровадження випромінювання у оптичне волокно (1), розміщені у області одного торця розгалуженої частини волокна, 4 - плівка MOM, розміщена на торці нерозгалуженої частини оптичного волокна (1), 5 -фотоприймач, розміщений на другому торці розгалуженої частини волокна (1). Влаштування працює наступним чином. Влаштування для запровадження випромінюван ня у оптичне волокно (3) спрямовує пучок випромінювання лазера (2) на торець оптичного волокна (1) та порушує вісьову моду волокна. Випромінювання вісьової моди оптичного волокна (1) дифрагує на ДС у MOM (4). Випромінювання нульового порядку дифракції на MOM вертається у оптичне волокно та влучає на фотоприймач (5). Випромінювання вищих порядків дифракції на MOM влучає у оболонку оптичного волокна та поглинається. Тому, що у датчикові, що заявляється, використовуються більш товсті MOM, відношення корисного оптичного сигналу до всього світлового потоку (динамічний діапазон) зростає, що підвищує точність виміру напруженості магнітного поля. Приклад. Плівка MOM виконана з гранату, що містить вісмут, складу (Ві, Lu)3 (Fe, Ga)5 О12. При числовій апертурі оптичного волокна 0.17 мінімальний період ДС повинен складати у прототипі 3.5 мкм. У рішенні, що заявляється, технічно можливо використання MOM з періодом ДС 7 мкм. Відповідно, товщина MOM повинна складати не 2-3 мкм, як у прототипі, а 4 - 6 мкм. Інтенсивність нульового порядку дифракції буде змінюватися не на ~1%, як в прототипі, а на ~4%. Точність виміру зросте приблизно у 4 рази. У влаштуванні, що заявляється, підвищується точність виміру за рахунок розширення динамічного діапазону. 2 34032 ____________________________________________ ДП “Український інститут промислової власності” (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3