Волоконно-оптические датчики магнитного поля с модуляцией интенсивности.

Действие датчиков этого типа основано на изменении интенсивности излучения, проходящего по волоконному световоду под действием внешнего магнитного поля. Методы внесения затухания с помощью шторки [156], микроизгибов и другие подробно описаны выше для датчиков акустических полей. Все эти методы применимы в принципе и для создания датчиков магнитного поля, например за счет прикрепления шторки или волоконных световодов к магнитострикционному материалу [156]. Амплитудные датчики магнитного поля могут обеспечивать высокую чувствительность в том числе и в области квазистационарных полей в идеальных условиях (в отсутствии вибрации и других внешних полей). Но их основным и очень существенным недостатком является восприимчивость к вибрациям и акустическим полям, поэтому чувствительность в реальных условиях катастрофически ухудшается и сейчас перспективы этого типа датчиков сомнительны.

Рассмотренные выше результаты работ по созданию ВОД магнитного поля показывают, что с использованием различных принципов действия и нескольких типов детектирования и выделения сигналов на фоне собственных и внешних шумов могут быть созданы волоконно-оптические датчики для широкого диапазона полей и частот.

Для детектирования больших полей волоконно-оптические датчики не имеют конкурентов среди других датчиков магнитного поля благодаря диэлектрическому исполнению, что исключает возможность короткого замыкания.

В области малых полей (от до ) в диапазоне частот выше 100 Гц у них много конкурентов (индукционные датчики, датчики на гальваномагнитных эффектах). Здесь целесообразность применения волоконно-оптических датчиков определяется конкретной задачей, оно предпочтительно там, где необходимы диэлектрическое исполнение, гибкость системы, позволяющая формировать заданную диаграмму направленности.

В области низких полей и инфранизких частот (1 Гц) конкуренцию волоконно-оптическим датчикам составляют квантовые оптические магнитометры, существенным недостатком которых является высокий уровень потребляемой мощности. В областях применения, где потребление мощности не лимитировано, волоконно-оптические датчики уступают квантово-электронным, но для создания мобильных и автономных устройств они являются на сегодня единственно возможным типом датчиков.

В области сверхнизких полей с волоконно-оптическими датчиками конкурируют только квантовоинтерференционные датчики на слабосвязанных сверхпроводниках (сквиды). Но сквиды являются криогенными устройствами, чувствительный элемент которых работает при гелиевых температурах, и в связи с этим требуют потребления больших мощностей. Для стационарного применения, когда не лимитированы габаритные размеры и уровень мощности, целесообразность применения сквидов или волоконно-оптических датчиков определяется характером конкретной задачи. При создании автономных устройств в этой области у волоконно-оптических датчиков нет конкурентов.

Необходимо подчеркнуть также различную степень сложности технологии изготовления волоконно-оптических датчиков магнитного поля для различных диапазонов полей и частот. Датчики для сильных полей очень технологичны, основаны на простой и дешевой элементной базе. В датчиках низких и сверхнизких полей чаще всего применяют одномодовые волоконные световоды и когерентные источники излучения Различные конструкции, конечно, характеризуются и различной сложностью изготовления, но применение одномодовых элементов уже само по себе снижает технологичность, возможности автоматизации производства. В этом диапазоне полей в области низких и инфранизких частот, кроме того, требуется достаточно сложная электронная обработка сигналов, что также усложняет технологию изготовления.