Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics,CAS
晶体型压力、应力或加速度传感器及光学测量方法 | |
其他题名 | 晶体型压力、应力或加速度传感器及光学测量方法 |
李长胜; 袁媛 | |
2015-06-10 | |
专利权人 | 北京航空航天大学 |
公开日期 | 2015-06-10 |
授权国家 | 中国 |
专利类型 | 授权发明 |
摘要 | 本发明为一种晶体型压力、应力或加速度传感器及光学测量方法。传感器包括:激光二极管准直光源、起偏器、传感元件、检偏器、光电探测器和信号处理与调制控制单元;传感元件为兼有电光效应和弹光效应的-43m和23点群的立方晶体。在立方晶体的上下表面的(111)晶面上垂直施加待测应力P和补偿电场。本方法通过调整补偿电场,使得晶体内因压力产生的弹光双折射能够被电光双折射所补偿,由补偿电场获取被测压力、应力或加速度的大小。本发明的π/2光学偏置通过将晶体设计成菲涅尔菱形或在垂直于晶体(111)晶面上预加四分之一波电场产生。本发明响应速度快、具有抗电磁干扰能力、可实现闭环测量,光学传感单元结构简单、体积小。 |
其他摘要 | 本发明为一种晶体型压力、应力或加速度传感器及光学测量方法。传感器包括:激光二极管准直光源、起偏器、传感元件、检偏器、光电探测器和信号处理与调制控制单元;传感元件为兼有电光效应和弹光效应的-43m和23点群的立方晶体。在立方晶体的上下表面的(111)晶面上垂直施加待测应力P和补偿电场。本方法通过调整补偿电场,使得晶体内因压力产生的弹光双折射能够被电光双折射所补偿,由补偿电场获取被测压力、应力或加速度的大小。本发明的π/2光学偏置通过将晶体设计成菲涅尔菱形或在垂直于晶体(111)晶面上预加四分之一波电场产生。本发明响应速度快、具有抗电磁干扰能力、可实现闭环测量,光学传感单元结构简单、体积小。 |
主权项 | 一种光学晶体型压力、应力或加速度传感器,其特征在于,包括光学传感单元和信号处理与调制控制单元;光学传感单元包括:激光二极管准直光源、起偏器、传感元件、检偏器和光电探测器;信号处理与调制控制单元包括:信号处理电路、电压比较器、调制电压控制器和输出显示单元;传感元件为兼有电光效应和弹光效应的-43m和23点群的立方晶体,立方晶体的上表面为(111)晶面;设被测的压力、应力或者加速度对应的应力为P,待测应力P作用方向垂直于立方晶体(111)晶面; 激光二极管准直光源发出的光,经起偏器起偏为偏振方向与晶体(111)晶向成45°角的线偏振光,线偏振光沿平行于晶体(111)晶面的方向入射晶体,则线偏振光因晶体双折射产生的相位延迟变成椭圆偏振光;椭圆偏振光经检偏器,输出的光信号被光电探测器探测转换为电信号输出给信号处理电路,信号处理电路对电信号进行降噪处理和检测,得到电压Uo;信号处理电路将电压Uo输入电压比较器,在电压比较器中与参考电压Uom比较,输出电压偏差量ΔU给调制电压控制器;调制电压控制器根据电压偏差量ΔU调制施加在立方晶体上下面的电压U,使得ΔU=0,此时施加在立方晶体上下面的电压U对应产生的电场E0为: E 0 = - 6 p 44 s 44 P / ( 3 r 41 ) 其中,p44为晶体的弹光系数,s44为晶体的弹性顺服系数,r41为晶体的电光系数; 调制电压U经过输出显示单元变换和显示,作为传感器的输出信号,根据U进一步得到待测应力P。 |
申请日期 | 2013-06-26 |
专利号 | CN103335757B |
专利状态 | 授权 |
申请号 | CN201310258020.4 |
公开(公告)号 | CN103335757B |
IPC 分类号 | G01L1/24 | G01P15/00 |
专利代理人 | 祗志洁 |
代理机构 | 北京永创新实专利事务所 |
文献类型 | 专利 |
条目标识符 | http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/45394 |
专题 | 半导体激光器专利数据库 |
作者单位 | 北京航空航天大学 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 李长胜,袁媛. 晶体型压力、应力或加速度传感器及光学测量方法. CN103335757B[P]. 2015-06-10. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
CN103335757B.PDF(505KB) | 专利 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 请求全文 |
个性服务 |
推荐该条目 |
保存到收藏夹 |
查看访问统计 |
导出为Endnote文件 |
谷歌学术 |
谷歌学术中相似的文章 |
[李长胜]的文章 |
[袁媛]的文章 |
百度学术 |
百度学术中相似的文章 |
[李长胜]的文章 |
[袁媛]的文章 |
必应学术 |
必应学术中相似的文章 |
[李长胜]的文章 |
[袁媛]的文章 |
相关权益政策 |
暂无数据 |
收藏/分享 |
除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。
修改评论