Устройство для измерения вариаций гравитационного поля

 

Изобретение относится к области физической аппаратуры, предназначенной для регистрации временных вариаций гравитационного поля. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства к высокочастотным вариациям поля. Устройство содержит опорную и измерительную волоконно-опти-- ческие катушки, включенные в плечи оптического интерферометра Маха-Цендера, лазер и фотодатчик, при этом измерительная катушка -выполнена однослойной , витки уложены на каркасе с просветом, и на поверхности каркаса имеются четыре диаметрально противоположных паза. 3 ил. (С со . со со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК. Я0„„1343381

Ш4 G 01 Ч 7/04

:СРЮЮЗ ««11

1i

4 Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3822538/31-25 (22) 07. 12.84 (46) 07.10.87. Бюл. У 37 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) П.H.Áoãîëþáîâ и А.Ф.Писарев (53) 528.563(088,8) (56) Карелли А. и др. Астрофизика, кванты и теория относительности.

M. Мир, 1982, с. 271, Балаев В.И. и др. Волоконно-оптические датчики параметров физических полей. Квантовая электроника, т. 11, 1984. 9 1, с, 10. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВАРИАЦИЙ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к области физической аппаратуры, предназначенной для регистрации временных вариаций гравитационного поля. Цель изобретения — повышение чувствительности устройства к высокочастотным вариациям поля. Устройство содержит опорную и измерительную волоконно-оптические катушки, включенные в плечи оптического интерферометра Маха-Цендера, лазер и фотодатчик, при этом измерительная катушка выполнена однослойной, витки уложены на каркасе с просветом, и на поверхности каркаса имеются четыре диаметрально противоположных паза. 3 ил.

1343381

Изобретение относится к области физической аппаратуры, предназначенной для регистрации временных вариаций гравитационного поля.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства к высокочастотным вариациям гравитационного поля.

На фиг. 1 и 2 изображена измерительная катушка предлагаемого устройства; на фиг. 3 — график набега фазы световой волны в волокне.

Измерительная катушка выполнена с четырьмя диаметрально противоположными пазами шириной 1, . На каркасе 1 длиной 7 намотана с шагом d световодная нить 2 диаметром ф (нить может иметь также овальный, квадратный или ленточный профиль толщиной (i d).

Цля регистрации периодических высокочастотных вариаций гравитационного поля диаметр (или толщина) волокна выбирается равным половине длины (Ъ,/2) звуковой волны в волокне на частоте вариаций гравитационного поля; при регистрации низкочастотных вариаций ширина паза выполняется равной (%,/2) .

Предлагаемое устройство работает следуюшим образом.

Периодические вариации гравитационного поля вызывают резонансные колебания в витках нити в плоскости ХУ на участках нахождения пазов. В результате толщина нити периодически меняется на относительную величину

3И ф t — =hQ где 8 И вЂ” амплитуда колебаний нити по толщине, h — амплитуда вариаций гравитационного поля, Q — механи5

40 ческая добротность упругого копебания нити по толщине.

Колебания нити приводят к периодическому изменению набега фазы световой волны, схематично показанному на фиг. 3, где и q(z) — дополнительный фазовый набег, Š— общая длина световодной нити на катушке. На выходе величина набега Aq (L) измеряется интерферометрическим способом по известной схеме, содержащей опорную и измерительную волоконно-оптические катушки, включенные в плечи оптического интерферометра Маха-Цендера, лазер и фотодатчик.

Предлагаемое изобретение позволяет более чем на порядок повысить чувствительность устройства к временным вариациям гравитационных полей.

Формул а изобретения

Устройство для измерения вариаций гравитационного поля, содержащее опорную и измерительную волоконно-оптические катушки, включенные в плечи оптического интерферометра Маха-Цендера, лазер и фотодатчик, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства к высокочастотным вариациям гравитационного поля, измерительная катушка выполнена однослойной и витки уложены на каркасе, имеющем поперечные пазы под витками, при этом толщина. волокна выбирается равной 5,/2, а ширина паза — A //22, где h, и 11 — длины звуковых волн в волокне, соответствующие высокочастотным и низкочастотным вариациям гравитационного поля.

1343381

1343381

Составитель В.Ляховец

Редактор В.Данко Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 4821/48 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4