Senzori de camp electromagnetic cu modulator optic cu cristale electrooptice

SENZORI DE CAMP ELECTROMAGNETIC CU MODULATOR OPTIC CU CRISTALE ELECTROOPTICE

Principiul de functionare al unui senzor pe baza modulatorului optic cu cristale electrooptice este dat in fig. 22 [Kuwabara92].

Dipolul electric, conductor (metalic) sau rezistiv (rezistenta distribuita), este cuplat la un modulator optic. Tensiunea de radiofrecventa de la interstitiu, datorata campului electric, genereaza o schimbare a parametrilor fascicolului de lumina (LASER), ce trece prin modulator.

De exemplu, tensiunea indusa de campul electric incident schimba indicele de refractie al cristalului modulator, rezultand o modificare a fazei purtatoare ce traverseaza cristalul.

La receptie, lumina modulata este detectata de o fotodioda si convertita intr-un semnal electric ce poate fi analizat cu un osciloscop sau analizor de spectru.

Referitor la circuitul echivalent al senzorului reprezentat in fig. 2.b, capacitatea C_m este impedanta de intrare a modulatorului optic, iar L_m este inductivitatea legaturii dipol-electrozii modulatorului.

Aceasta tehnica pasiva asigura o buna izolare a senzorului de sistemul de transmisie, presupune o mai mica incarcare (greutate, volum) a senzorului si deci o mai redusa influenta asupra campului (lipsa bateriilor, multe din materialele senzorului sunt nemetalice).

Din acest motiv, ar fi de preferat aceasta solutie (modulator optic) si la masurarea simultana a lui E si H cu o bucla cu doua interstitii diametral opuse, unde deocamdata se utilizeaza doar solutia a) (conversie camp - semnal optic prin intermediul unui LED -  fig.21).

Principial ar trebui sa se realizeze schema din fig. 23.

Ca si la senzorul dipol - fig. 22 tensiunile de radiofrecventa induse, de aceasta data, de campul electric si magnetic la cele doua interstitii, genereaza o schimbare a parametrilor fasciculelor de lumina (LASER), ce trec prin modulatoarele optice. In continuare se face o sumare si o scadere a semnalelor de la cele doua interstitii, tot in domeniul optic, in vederea separarii contributiilor campului magnetic si campului electric. Dupa aceea cele doua semnale sunt transmise prin fibra optica, receptionate, convertite in domeniul electric si se afiseaza rezultatul masurarii (E si H).

In acest caz, fata de bucla dublu incarcata cu transmisie prin fibra optica (fig. 21), se elimina transformatorul de adaptare (BALUN), circuitul hibrid de adunare/scadere a tensiunilor, emitatorul optic si bateriile de alimentare, prin extinderea prelucrarii optice.