Проводник света и новых возможностей.

Проводник света и новых возможностей.


О некоторых возможностях оптоволокна мы рассказывали в предыдущей статье "Оптоволокно для ЭМС". Это был принципиально новый переход применения ВОЛС от передачи информации к передаче мощности. Теперь шагнем еще дальше и рассмотрим применение оптоволокна в качестве датчиков.

В научной литературе эти эффекты называют магнито- и электро-оптическими, суть их заключается в изменении свойств света в нелинейных средах при определенных воздействиях. "Я сумел намагнитить свет!" - писал об этом первооткрыватель Майкл Фарадей в 1848 году, наблюдая вращение плоскости поляризации света, распространяющегося в прозрачных веществах вдоль линий напряженности магнитного поля. Йоханнес Штарк открыл расщепление оптических линий атомов в электрическом поле в 1913 году. В 1957-58 годах был открыт эффект Франца-Келдыша - явление изменения поглощения света полупроводником в электрическом поле. Далее был найден электрохромизм, двойное лучепреломление, эффекты Поккельса, Керра, Зеемана, Коттона-Мутона, электрогирация и другие. Накоплен достаточно большой объем знаний для перехода в практическую плоскость.

Так появляются датчики, в качестве чувствительного элемента которых выступает оптоволокно. В настоящее время академия РАН и другие специалисты в нашей стране активно ведут разработки в этой области. А пока они заняты делом, а в научные статьи прячутся за непонятными словами типа многослойных гетероструктур, мы расскажем о уже существующих образцах, готовых к употреблению.

NTT Microsystem Integration Laboratories в Японии разработала электрооптический (EO) зонд, который установлен на наконечнике оптического волокна и не содержит металлических компонентов. Зонд используется в оптической связи и работает на основе эффекта Поккельса. Имеет малые габариты и не содержит металла, увеличивая тем самым точность и пространственное разрешение измерений. Диаметр чувствительного элемента всего лишь 1мм, а длина 15мм.


Оптический кристалл - теллурид цинка (ZnTe) с коэффициентом Поккельса около 4пм/В при оптической длине волны 1550 нм. Показатель преломления в зонде меняется вдоль кристаллографических осей кристалла, меняется и фаза световой волны, распространяющейся вдоль нее пропорционально интенсивности приложенного электрического поля.


Еще один миниатюрный волоконно-оптический зонд представила компания Agiltron в США. В основе работы зонда те же эффекты с дополнительной запатентованной технологией формирования луча. Параметры датчика следующие:

Затухание (вкл.соединители): <0,2дБ;

Несущая длина волны: 600~1800нм;

Внешний диаметр: от 0,25 до 1,8мм;

Рабочая зона: 0-6мм;

Рефлекторный датчик c двухволоконным коллиматором и модулированным сигналом этой же фирмы обладает следующими характеристиками:


Частотный диапазон измерений: 0 - 7,5 ГГц;

Габариты: 6 х 6 х 40 мм;

Макс.измеряемое поле: 200кВ/м;

Напряженность повреждения: >5МВ/м;

Чувствительность(S): 10мВ/м-√Гц при 20мВт мощности лазера длиной волны 1550нм. При этом минимально фиксируемое поле определяется как S*√RBW. Т.е. при полосе пропускания 30Гц, можно измерять электрическое поле около 55мВ/м. Стоимость такого удовольствия Emctestlab.ru также узнал, она находится в районе 2500$ за штуку и свободно продается в Россию.

Представим еще одного японского производителя SEIKOH-GIKEN с несколькими моделями датчиков поля. Модель CS-1403 от 200МГц до 10ГГц имеет главный недостаток. Если первый датчик NNT использовали в ионном двигателе, то этот - только для применения при комнатных температурах 20-30°С, однако хранить его можно от -20 до 60°С. Антенный фактор датчика приведен ниже.


А вот его диагранна направленности на частоте 301МГц:


Ну и, наконец, он сам:


Спасибо за внимание, Emctestlab.


  • Instagram - черный круг
  • Twitter - ЭМСТЕСТЛАБ
  • Facebook Icon - Emctestlab profile
  • YouTube - Emctestlab LLC
  • Vkontakte - ЭМС группа
  • Google+ - Лаборатория ЭМС инноваций

Полное или частичное копирование материалов запрещено. При согласованном использовании материалов сайта необходима ссылка на ресурс.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.

© Компания Emctestlab llc 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип