Fiber optic displacement sensor

G - Physics – 01 – H

Patent

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Details

G01H 9/00 (2006.01) G01B 9/02 (2006.01) G01B 11/16 (2006.01) G01P 15/093 (2006.01)

Patent

CA 2432727

A fiber optic displacement sensor (10) includes a flexural disk (16) assembly affixed to mounting post (20) that extends from a support base (22). The flexural disk (16) assembly is mounted in a housing (101). Spiral wound optical fiber coils (12, 16) are mounted on opposite sides (16A, 16B) of the flexural disk (16) with optical fiber leads (12A, 12B, 14A, 14B) extending from both the inner and outer diameters of the optical fiber coils (12, 14). Optical signals output from the coils (12, 14) are coupled together to form an interferometer (70, 114). An inertia ring (60) connected to the periphery of the flexural disk (16) has a plurality of peripheral slots (68, 92, 38) therein for routing the optical fiber leads (12A, 12B, 14A, 14B) from the first and second optical fiber coils to other components in the housing (101). The inertia ring (60) has curved side edges (61, 63) formed such that the optical fiber leads (12A, 12B, 14A, 14B) may be spiral wound thereon between the first and second coils (12, 14) and the peripheral slots (68, 92, 98) to prevent damage to the optical fiber leads (12A, 12B, 14A, 14B) from sharp bends. The slots (68, 92, 98) in the inertia ring (60) are arranged to allow differing lengths of fiber to be wound circumferentially in different depth slots to accommodate mismatches in optical fiber lead lengths (12A, 12B, 14A, 14B), which allows the fiber leads (12A, 12B, 14A, 14B) to ultimately exit the flexural disk (16) together and take the same path to the coupler (76) to provide improved common mode rejection of extraneous environmentally-induced phase shifts.

L'invention concerne un capteur de déplacement (10) de fibre optique comprenant un assemblage de disque de flexion (16) fixé sur un montant (20) partant d'une base support (22). L'assemblage de disque de flexion (16) est monté dans un boîtier (101). Des enroulements en spirale de fibres optiques (12, 16) sont montés sur les côtés opposés (16A, 16B) du disque de flexion (16), les extrémités des fibres optiques (12A, 12B, 14A, 14B) provenant à la fois des diamètres interne et externe des enroulements (12, 14). Les signaux optiques sortant des enroulements (12, 14) sont couplés afin de former un interféromètre (70, 114). Une bague d'inertie (60) connectée à la périphérie du disque de flexion (16) comporte plusieurs fentes périphériques (68, 92, 38) destinées à acheminer, à partir des premier et second enroulements, les extrémités des fibres optiques (12A, 12B, 14A, 14B) vers d'autres composants dans le boîtier (101). La bague d'inertie (60) possède des bords latéraux incurvés (61, 63) formés de telle façon que les extrémités des fibres optiques (12A, 12B, 14A, 14B) puissent être enroulées dessus entre les premier et second enroulements (12, 14) et les fentes périphériques (68, 92, 98) afin d'empêcher toute détérioration des extrémités des fibres optiques (12A, 12B, 14A, 14B) due à des courbures prononcées. Les fentes (68, 92, 98) de la bague d'inertie (60) sont disposées de façon à permettre un enroulement circonférentiel de différentes longueurs de fibre dans des fentes de profondeurs différentes afin de régler les défauts de longueur des extrémités des fibres optiques (12A, 12B, 14A, 14B), ce qui permet aux extrémités des fibres (12A, 12B, 14A, 14B) de finalement sortir ensemble du disque de flexion (16) et de prendre la même voie ver le coupleur (76) afin de donner une réjection en mode commun améliorée des décalages de phase induits par l'environnement extérieur.

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