SU1119450A2

SU1119450A2 - Оптико-волоконный измеритель скорости

Info

Publication number: SU1119450A2
Application number: SU833555281A
Authority: SU
Inventors: А.В. Гнатовский; Н.В. Медведь; С.Н. Хотяинцев; Л.К. Яровой
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции; Институт Физики Ан Усср
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1985-12-30

Abstract

ОПТИКО-ВОЛОКОННЫЙ ИЗМЕРИ- . ТЕЛЬ СКОРОСТИ по авт.св. № 1075814, отличающийс тем, что,с целью повьшени точности измерений поперечной, составл ющей скорости за счет увеличени соотношени сигнал-шум,в него введен фазовый мультипликатор волнового фронта , установленный у выходного торца с.ветовода и выполненный в виде последовательно расположенных периодического дифракционного модул тора и корректирующей голограммы.

Description

СО 4

V

сд

Й5

Фи8.1 Изобретение относитс к измерительной технике, предназначено дл измерени скорости объектов; в том числе потоков жидкости, и может на ти применение в.медицине, нефтехимической промышленности, в теплоэнергетике , в гидродинамических ис следовани х . Известен оптико-волоконньп изме ритель скорости по основному авт.св. № 1075814, содержащий последовательно расположенные и опти чески согласоващше лАзер, направл ющий ответвитель, многомодовый световод, а также фотоприемник, оп тически согласованньй с напраиленным ответвителем и подключеиньЕ вы ходом к анапизатору спектра С1. Он позвол ет измер ть две соста л ющие вектора скорости потока за счет наличи многомодового светово да. Недостатком прототипа вл етс то, что в нем спектр доплеровского сигнала, повтор ет спектр пространственных , частот многомодового С1зетовода , который в общем случае име ет плавно спадающие крыль в области высших и низших частот. Изза шумов в измерительном тракте точное измерение ширины спектра не представл етс возможным. Это снижает точность измерени скорости Известным анемометром. Целью дополнительного изобретени вл етс устранение указанного недостатка, т.е. повышение точност измерений поперечной составл ющей скорости за счет увеличени соотно шени сигнал-шум. Поставленна цель достигаетс тем, что в оптико-волоконньш измеритель скорости введен фазовый мул типликатор волнового фронта, уста- новленньй у выходного торца световода и выполненньм в виде последовательно расположенных периодического дифракционного модул тора и корректирующе голограммы. На фиг,1 показан предлагаемый измеритель на фиг.2 - распределение пол зондирующего пучка в области измерени дл одного из возможных дифракционных мо7;ул торов на фиг.З - спектр фототока фотопри емника . Оптико-волоконный измеритель скорости содержит последовательно 02 расположенные на оптической оси лa зер-1, направленный ответвитель 2, фокусирующий линзу 3, световод 4, Направленный ответвптель 2 может быть выполнен, например, в виде наклонного зеркала, обращенного к световоду 4 с отверстием на оси. Перед дальним (свободным) KOHIJOM световода 4 расположен фазовьш мультипликатор волнового фронта 5, выполненный в виде периодического дифракционного модул тора фазы 6 и корректир аощей голограммы 7. Направленный ответвитель 2 оптически св зан с последовательно расположенными объективом 8 и фотоприемником 9, которьй в свою очередь подключен к анализатору спектра 10. Оптико-волоконный измеритель скорости работает следую1и;1- м образом. Пучок когерентного излучени от лазера 1 проходит через направленный ответвитель 2 и вводитс линзой 3 в световод 4 (фиг.1). Распростран сь по световоду 4, часть излучени отражаетс от дальнего торца световода 4 и от элементов фазового корректора волнового фронта 5 и выполн ет функцию опорного пучка при оптическом гетеродировании. Часть .зондирующего пучка проходит через фазовый мультипликатор волнового фронта 5, KoTopbtit производит над ней интегральную операцию пространств.2нной коррел ции. При этом сформированное мультипликатором поле описываетс произведением периодической автокоррел тщонной функции комплексного пропускани дифракционного модул тора 6 на достаточно гладкую пространственную функцию коррел ции пол на выходе световода 4 в момент записи и восстановлени голограммы 7, Поэтому зондирующий пучок будет представл ть собой: р д параллельных эквидистантных максимумов, с периодом д X формой, котора определ етс параметрами периодического дифракционного модул тора (фиг.2). Пересекающий область измерени рассеивающий центр (частичка среды , часть объекта) рассеивает излучение , поле которого на основной гармонике дает информацию и продольной и поперечной составл ющих вектора скорости.

Claims

ОПТИКО-ВОЛОКОННЫЙ ИЗМЕРЙ- . ТЕЛЬ СКОРОСТИ по авт.св. № 1075814, отличающийся тем, что,^;с целью повышения точности измерений поперечной.составляющей скорости за счет увеличения соотношения сигнал-шум,в него введен фазовый мультипликатор волнового фронта, установленный у выходного торца световода и выполненный в виде последовательно расположенных периодического дифракционного модулятора и корректирующей голограммы.

Фиг.1