Оптикалық датчик

Поккельс  эффектісі 

    Кернеуді Керра және Поккельс электрооптикалық эффектісімен өлшеу жарық поляризациясының екі сәулелі сынуына негізделген.Және  ол электр өрісінде таралып,өлшенетін кернеумен пайда болады.

Сызықтық  электрооптикалық  Поккельс эффектісі  электр өрісінде орналасқан пьезоэлектрлік кристалдарда байқалады.Электр өрісінің  кернеулік векторының бағытына байланысты көлденең және бойлық Поккельс эффектісі пайда болады.Бойлық эффект көбінесе аммонидің дигидрофосфатының кристалында  NH₄H₂PO₄ немесе калий гидрофосфатында KH₂PO₄ айқын байқалады.Ал көлденең эффект литий ниобат кристалында LiNbO₃ айқын байқалады және ол электрооптикалық жарық модуляторларында қолданылады.

Поккельс  түрлендіргішінің шығысындағы жарық  интенсивтілігі келесі формуламен анықталады. 

Мұндағы, - кристалдың электрооптикалық коэффициенті; - электр өрісі болмаған жағдайдағы сыну көрсеткіші; - толқын ұзындығы; Е – электр өрісінің кернеулігі; - Поккельс түрлендіргішінің эффективті диаметрі. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Талшықты  – оптикалық датчиктердің сұлбасы 
 

Өтетін  типті талшықты – оптикалық датчик 
 

Антена  типті талшықты – оптикалық датчик 

Шағылыстыратын  типті талшықты – оптикалық датчик  

Сезгіш  элемент ретінде талшықты – оптикалық  датчиктер

Саньяк  эффектісі

    Оптикалық гироскоптың жұмыс істеу принціпі Саньяк эффектісіне негізделген. 4 Суретте көрсетілгендей дөңгелек оптикалық жол арқылы ыдырату сулесінің әсерінен жарық қарама-қарсы бағытта таралады.Егер жүйе инерциялық кеңістікке қатысты тыныштықта тұрса, жарық сәулесі бірдей ұзындықтағы оптикалық жолмен қарама – қарасы бағытта таралады. Сондықтан ыдыратушыда сәулелерді қосқанда, жолдың аяқталғанына қарамастан фазалық бұрылу болмайды. Алайда оптикалық жүйе инерциялық кеңістікте  W  жылдамдықпен айналса, жарық толқындарының арасында фазалар айырымы байқалады.Осы құбылысты Саньяк эффектісі деп атайды. 

4 Сурет  Саньяк эффектісінің пайда болу принціпі 

Доплер  Эффектісі

    Доплер эффектісі  сәуле таратқыштың  жиілік тербелісінің өзгеруіне негізделген.Ол қабылдағышта қабылданып жиілік қозғалысының жылдамдығына тәуелді болады.Жиіліктің өзгерісі Доплер ығысуы деп аталады.Доплер эффектісі кез келген толқын үшін байқалады. Мысалы, акустикалық, электромагниттік және т.с.с. Электромагниттік толқын үшін Доплер эффектісі арқылы тербеліс көзінің жиілігін анықтауға болады. Доплер эффектісі көмегімен көптеген құбылыстарды түсіндіруге болады. Солардың ішінде аспан денелерінің айналуын, жердегі әртүрлі объектердің жылдамдығын өлшеу, лазерлі және радиолокациялық өлшеу әдістері.   

Магнитострикция

    Магнитострикция (лат. – сығылу) – магниттелу кезінде заттың формасы мен өлшемін өзгерту.Бұл құбылыс күшті магниттелетін ферромагнетиктерге және аз магниттелетін парамагнетиктер мен диамагнетиктерге тән. Магнитострикция магнитті материалдарды магнит өрісіне енгізген уақыттта оның сызықты өлшемдерінің өзгеру қасиеті және магнит денелерінің өзара әрекеттесуі. Яғни магнитострикцияны зерттеу өзара әрекеттесудің табиғатын түсіндіруге негізделген.Магнитті материалдарды қолданғанда ерекше қасиеттердің бірі магнитострикция қасиеті. Ферромагнитті материалдарға сырттан магнит өрісі туғызғанда сызықты өлшемдерінің өзгеруі байқалады.Магнит өрісіндегі магнитті материалдардың сызықтық өлшемдерінің өзгерісін оларды сыртқы күштердің әсерінен болатын механикалық деформациямен салыстыруға болады.Механикалық деформация кезінде атомдардың арақашықтығы өзгереді, қорытындысында атомдардың электрондық қабаттары бір-бірін жабады. Бұл магниттік анизотропия энергиясының өзгерісіне әкеліп соғады.Сондықтан магнитті материалдардың мгниттелу бағытын өзгертетін болсақ, онда сол оның кристалдық торын деформацияға ұшыратады. 

Егер  алмасу энергиясы изотропты болса, кристалдың магниттелуі кристолографиялық  осіне тәуелсіз болса, онда пайда  болған магнитострикция да изотропты  болады. Бұл магнитострикцияны алмасу немесе паропроцестің магнитострикциясы  деп атайды. Магнитті материалдарда  кездесетін алмасу магнитострикциясының шамасы үлкен мәнге ие болмайды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.Қорытынды    

    Қорыта айтқанда, талшықты – оптикалық датчиктердің негізгі элементтеріне: оптикалық талшықтар, жарық шығаратын және жарықты қабылдайтын құрылғылар, оптикалық сезгіш элементтер жатады. Сонымен қатар арнайы жолақтар осы элементтерді жалғау үшін, өлшеу жүйесінін датчикпен біріктіру үшін қажет.

Талшықты  – оптикалық датчиктер техникада, медицинада, өнеркәсіпе кеңінен қолданылады. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7.Қолданылған әдебиет тізімі  

1) Г.Виглеб, Датчики,Москва 1989

2) Т.Окоси, Волоконно-оптические датчики 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Мазмұны

1. Кіріспе........................................................................................................1
2. Талшықты-оптикалық  датчиктердің пайда болу тарихы                      2
3. Оптоэлектрониканың қалыптасуы...........................................................3
4. Оптикалық талшықтар..............................................................................4
5. Талшықты-оптикалық датчиктің классификациясы және оларды қолдану аймағы..........................................................................................6
6. .Қорытынды..............................................................................................17

Қолданылған әдебиет тізімі....................................................................