Устройство и способ использования встречно-распространяющегося для локализации событий - RU2007130725A

Реферат

1. Устройство для локализации местоположения события, содержащее

источник света;

волновод для приема света от источника света, такой, чтобы свет распространялся в обоих направлениях вдоль волновода, тем самым, обеспечивая встречно-распространяющиеся оптические сигналы в волноводе, причем волновод выполнен с возможностью модификации или воздействия на встречно-распространяющиеся оптические сигналы, или на некоторую характеристику сигналов, внешнего параметра, вызванного или свидетельствующего о событии, для предоставления модифицированных встречно-распространяющихся оптических сигналов, которые продолжают распространяться вдоль волновода;

средство обнаружения для обнаружения модифицированных встречно-распространяющихся оптических сигналов, подвергнутых воздействию параметра, и для определения различия моментов времени приема модифицированных встречно-распространяющихся оптических сигналов для определения местоположения события;

контроллер для управления состояниями поляризации встречно-распространяющихся оптических сигналов таким образом, чтобы амплитуда и фаза сигналов были согласованы; и

при этом волновод содержит первое плечо для приема встречно-распространяющихся сигналов, и второе плечо для приема встречно-распространяющихся сигналов, причем первое плечо и второе плечо образуют интерферометр Маха-Цендера.

2. Устройство по п.1, в котором входные состояния поляризации встречно-распространяющихся сигналов управляются для достижения максимальных выходных интерференционных полос, или управление состояниями поляризаций, которые приводят к согласованным амплитуде и фазе выходных сигналов, но с контрастными интерференционными подмаксимумами.

3. Устройство по п.1, в котором блок управления содержит средство обнаружения, контроллер поляризации для каждого из встречно-распространяющихся сигналов и источник света.

4. Устройство по п.1, в котором средство обнаружения содержит первый детектор для одного из встречно-распространяющихся сигналов и второй детектор для другого из встречно-распространяющихся сигналов.

5. Устройство по п.1, в котором источник света содержит лазерный источник света, имеющий брэгговские решетки и регулятор для управления брэгговскими решетками, и/или лазерный резонатор лазерного источника света, для изменения длины волны выходного светового сигнала от лазера для получения встречно-распространяющихся сигналов.

6. Устройство по п.1, в котором блок управления включает в себя процессор для приема выходных сигналов от детекторов и для обработки выходных сигналов для указания на событие и для определения местоположения события.

7. Устройство по п.1, в котором процессор связан с драйвером управления поляризацией и драйвер управления поляризацией связан с контроллерами поляризации для управления контроллерами, тем самым, устанавливая поляризацию сигналов, подаваемых от источника света на первое плечо и второе плечо интерферометра Маха-Цендера (МЦ) для, в свою очередь, установления поляризации встречно-распространяющихся сигналов.

8. Устройство по п.1, в котором детекторы подключены к выходному монитору Маха-Цендера для контроля встречно-распространяющихся сигналов, обнаруженных детекторами так, что когда модифицированные встречно-распространяющиеся сигналы обнаруживаются детектором, выход МЦ определяет обнаружение этих сигналов детекторами для обработки процессором.

9. Устройство по п.1, в котором первое плечо интерферометра Маха-Цендера имеет протяженность, отличающуюся от протяженности второго плеча интерферометра Маха-Цендера, чтобы протяженности первого плеча и второго плеча были рассогласованы, блок управления дополнительно содержит элемент возмущения сигнала для управления источником света в отношении возмущения длины волны выходного сигнала от источника света для получения возмущения разности фаз в плечах МЦ, что, в свою очередь, формирует искусственные интерференционные полосы при дрейфующем выходном сигнале МЦ.

10. Устройство по п.9, в котором элемент возмущения сигнала возмущает разность фаз в плечах МЦ, по меньшей мере, на 360° для получения искусственных интерференционных полос так, что дрейфующий выходной сигнал рабочей точки Маха-Цендера всегда отображает контрастность своих истинных интерференционных полос.

11. Способ локализации события, содержащий этапы

введения света в волновод таким образом, чтобы вызвать его распространение в обоих направлениях вдоль волновода, тем самым, обеспечивая встречно-распространяющиеся оптические сигналы в волноводе, причем волновод выполнен с возможностью модификации или воздействия на встречно-распространяющиеся оптические сигналы, или на некоторую характеристику сигналов, внешнего параметра, вызванного или свидетельствующего о событии, для предоставления модифицированных встречно-распространяющихся оптических сигналов, которые продолжают распространяться вдоль волновода;

контроля, по существу, непрерывного и одновременного, модифицированных встречно-распространяющихся оптических сигналов так, что когда происходит событие, то оба модифицированных встречно-распространяющихся оптических сигнала, подвергнутых воздействию внешнего параметра, оказываются обнаруженными;

определения разности по времени между обнаруженными модифицированными сигналами для определения местоположения события;

формирования волновода в виде интерферометра Маха-Цендера, имеющего первое плечо, через которое проходят встречно-распространяющиеся оптические сигналы, и второе плечо, через которое проходят встречно-распространяющиеся оптические сигналы; и

управления состояниями поляризации встречно-распространяющихся оптических сигналов, вводимых в волновод, для обеспечения согласования амплитуды и фазы встречно-распространяющихся сигналов из волновода.

12. Способ по п.11, в котором состояния поляризации встречно-распространяющихся сигналов обеспечивают согласованные по амплитуде и фазе встречно-распространяющиеся сигналы из волновода, чем достигается максимум выходных интерференционных полос, или обеспечивают управление состояниями поляризации таким, что обеспечиваются согласованные по фазе интерференционные подмаксимумы.

13. Способ по п.11, в котором этап управления состояниями поляризации содержит произвольное изменение входных состояний поляризации встречно-распространяющихся сигналов при контроле встречно-распространяющихся выходных оптических сигналов из интерферометра Маха-Цендера для обнаружения состояния, по существу, нулевой интенсивности, или состояния максимальной интенсивности встречно-распространяющихся сигналов, и выбор входных поляризаций, которые обеспечивают, по существу, нулевую или по существу максимальную интенсивности.

14. Способ по п.11, в котором интерференционные полосы для определения состояний поляризации являются искусственно сформированными.

15. Способ по п.14, в котором искусственно сформированные интерференционные полосы создаются возмущением или модуляцией длины волны источника света и обеспечением несогласованных протяженностей первого и второго плеча интерферометра Маха-Цендера.

16. Способ по п.11, в котором этап управления состояниями поляризации содержит управление контроллерами поляризации, тем самым, устанавливая входное состояние поляризации сигналов, подаваемых от источника света на каждый вход двунаправленного интерферометра Маха-Цендера для обеспечения согласованных по фазе встречно-распространяющихся выходных сигналов.

17. Способ по п.11, в котором длина волны лазерного источника возмущается так, чтобы возмущение разности фаз в плечах МЦ составляло 360° для формирования искусственных интерференционных полос так, чтобы встречно-распространяющиеся выходные сигналы рабочей точки Маха-Цендера всегда отображали контрастность своих истинных интерференционных полос.