Компьютерная модель волоконно-оптического датчика для измерения поперечного давления на основе двухчастотного оптоэлектронного генератора

Аннотация

Магдеев Б.И., Формакидов Н.А., Денисенко Е.П.

Дата поступления статьи: 05.07.2018

В статье демонстрируется компьютерная модель волоконно-оптического датчика, реализованный на основе двухчастотного оптоэлектронного генератора (ОЭГ) для измерения поперечного давления. В петле оптоэлектронного генератора используется волоконная брэгговская решетка (ВБР) с фазовым сдвигом, к которой прикладывается поперечное давление для наведения двулучепреломления и создания двух ортогонально поляризованных окон прозрачности, что приводит к генерации двух оптических частот. Разностная частота биений между двумя оптическими частотами лежит в СВЧ диапазоне и зависит от величины давления, приложенного к ВБР. Модельно получено, что чувствительность и минимальное обнаруживаемое давление составляют ~10 ГГц/(Н/мм) и 2,5×104 (Н/мм) соответственно. Высокая частота и стабильность генерируемой СВЧ составляющей оптоэлектронного генератора обеспечивают чрезвычайно надежное и высокоточное измерение. Частотный опрос позволяет системе работать на высокой скорости. Кроме того, измерения нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды и длины волны оптической несущей.

Ключевые слова: поперечное давление, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решётка с фазовым сдвигом, двулучепреломление, оптоэлектронный генератор, двухчастотный оптический сигнал с разностной частотой СВЧ диапазона

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

`