Датчик магнитного поля на эффекте Фарадея

Оптическое волокно может служить также элементом Фарадея, например волокно из кварца с постоянной Верде V≈ 0,015"/А.

Если изготовить кольцо из множества витков оптического волокна и намотать на это кольцо провод, то, пропустив по нему электрический ток, можно получить датчик тока или магнитного поля, обладающий высокой чувствительностью. При этом угол вращения плоскости поляризации

φ,

где I - электрический ток; N_f - число витков кольца из оптческого волокна; N_i - число пересечений электрического тока с витками волокна.

Обычным одномодовым волокнам свойственно двойное лучепреломление, обусловленное некоторой эллиптичностью поперечного сечения. Это заметно снижает линейность зависимости угла вращения плоскости поляризации при эффекте Фарадея, в связи с чем предлагается скручивание оптического волокна. Благодаря скручиванию ослабляется двойное лучепреломление. В сущности, это уменьшение связи между волнами с левой и правой круговой поляризацией при имеющейся разности их фазовых постоянных. В результате можно добиться хорошей линейности характеристики эффекта Фарадея.

На рис. 23.7представлена система для измерения электрического тока. Здесь введена обратная связь, позволяющая нейтрализовать эффект Фарадея для выходной световой волны. По сигналу обратной связи определяется значение тока. При этом компенсирующее вращение плоскости поляризации входной волны производится благодаря части оптической системы, возбуждающей световую волну в волокне, а также прямой частотной модуляции излучения полупроводникового лазера.

Дата добавления: 2014-01-15