ломлення в речовині робочого тіла, що падає на його торець паралельний пучок світла збирається у фокусі, положення якого на осі системи залежить від прикладеної конденсатору напруги.
) Пристрій для вимірювання температури містить джерело світла, пластини з матованого прозорого матеріалу, просторі між якими заповнено рідиною з близьким воістину показником заломлення і різним по знаку або величині температурним коефіцієнтом показника заломлення, що відрізняється тим, що з метою розширення діапазону вимірювань, в нього введені, прозорі електроди, виконані, наприклад, на основі плівок окису олова, нанесені ззовні на пластини, підключені до джерела живлення, а в якості рідини заповнює простір між пластинами використаний нітробензол.
. 7 Ефект Поккельса
Електрооптичного ефектом називають зміну показника заломлення речовини під дією електричного поля. Розрізняють лінійний електрооптичний ефект (ефект Поккельса), коли зміна показника заломлення речовини пропорційно першому ступеню напруженості зовнішнього електричного поля, і квадратичний електрооптичний ефект (ефект Керра), так як в цьому випадку зміна показника заломлення пропорційно квадрату напруженості електричного поля.
Ефект Поккельса спостерігається в кристалах, які під дією зовнішнього електричного поля стають оптично анізотропними, що проявляється в зміні показника заломлення для світлової хвилі, поляризованої паралельно зовнішньому електричному полю (електричне поле хвилі паралельно зовнішньому полю). Зміна показника заломлення n визначається виразом
=r * n ^ 3 * Евн./2
де r - лінійний електрооптичний ефект, - показник заломлення речовини за відсутності зовнішнього електричного поля,
Евн.- Напруженість електричного поля.
До таких кристалам відносяться: ніобат літію, дігидрофосфат калію, титанат літію.
Для виявлення і дослідження електрооптичного ефекту зазвичай використовують плоско поляризоване світло, що пропускається через кристал так, щоб він поширювався перпендикулярно напрямку електричного поля (тобто напрямку електричної осі), а площину поляризації світлової хвилі на вході складала б кут 45градусов з напрямком зовнішнього поля.
Таку хвилю можна представити як суперпозицію двох взаємно перпендикулярних плоскополярізованний (одна паралельно зовнішньому електричному полю, інша перпендикулярно зовнішньому електричному полю - на рис.1 це Ех i Еу) когерентних хвиль рівної інтенсивності і поширюються в одному напрямку ( на рис.1 - в напрямку осі z).
У відсутності зовнішнього електричного поля обидві хвилі характеризуються однаковими показниками заломлення n і, отже, поширюються в кристалі з однаковою швидкістю v=vx=vy=c/n, де з - швидкість світла у вакуумі. У цьому випадку в будь-якій точці ці хвилі будуть мати однакову фазу і на виході з кристала дадуть ту ж поляризацію, яку мають на вході в кристал.
Якщо електричне поле присутній, то через виниклу анізотропії кристала в напрямку поля показник заломлення хвилі, поляризованої паралельно полю, змінюється на величину n, яка визначається за формулою (1). Тому ця хвиля буде тепер поширюватися усередині кристала зі швидкістю:
=c/n * n
На ріс.3.пріведена структурна схема датчика електрооптичного поля.
Датчик електрооптичного поля на основі ефекту Поккельса
- джерело світла
- поляризатор
- ЕОЯП
- аналізатор
- фотодіод
- підсилювач
- АЦП
- РКІ
- ЦАП
Світлові промені передаються від джерела світла -лазерні діод, який живиться від пальчикової батарейки, на поляризатор за допомогою оптичного волокна. Через поляризатор світлова хвиля з лінійною поляризацією потрапляє в елемент Поккельса, де під впливом електрооптичного поля відбувається поворот площини поляризації. Значення кута повороту j F перетворюється аналізатором в яскравість світла, що і далі світло передається оптичним волокном світлоприймальної пристрій тобто, на фотодіод з операційним підсилювачем.
2. Розрахунково-конструкторська частину
. 1 Структурна схема
Принцип дії пристрою базується на зміні фотоструму в оптичному волокні за рахунок повороту кута поляризації світлових сигналів в матеріалі оптоволокна під впливом магнітного поля.
В якості джерела світлових імпульсів застосовується лазерний діод IDL5S - 640, сигнали якого знаходяться в ...
