Поиск

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.


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.

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

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

© Emctestlab llc, Москва, 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип