У волоконно-оптичному датчику відбувається модуляція (наприклад, ам-плітудна), пропускаючи через нього частини оптичного імпульсу, який потому прямує до фотоприймача станції прийому-передачі. Оптичні імпульси, які при-ходять до фотоприймача від датчиків, розсіяні в часі, так як оптична довжина шляху пройдена ними, різна, тимчасову і температурну нестабільність ( де 10% на 10°С). Стабілізацію даних параметрів виконує спеціальний пристрій. Як пра-вило, він має два оптичних канали: канал, який включає в себе джерело вкпро-мінення 1, ВС 2, волоконно-оптичний датчик 3, фотоприймач 4 та електронну схему виділення корисного сигналу та контрольний сигнал, в якому існує допо-внюючий відрізок ВС 13, фотоприймач 11 та електронна схема управління гене-ратором струму 10 джерела випромінення 1 (Рис.4.4). При стабілізації допуска-ється :

Рисунок 4.3 - Пасивне тимчасове мультиплексування інформаційних (а) та об-числюваних (б) каналів:

1- схема управління; 2- випромінювач; 3,5- волоконний світовод;

4- оптичний змішувач; 6- демультиплексор; 7- фотоприймач;

8- ВОД; 9- відсвітлювачі.

Рисунок 4.4 - Структурна схема стабілізації коефіцієнта передачі оптичного тра-кту

Робота пристрою стабілізації синхронізується генератором 7, який видає прямокутні імпульси, які з його виходу подаються на ключі 8, розділяючи робо-ту пристрою на два періоди.

В першому періоді відкриваються ключі 8, з'єднані з інтегратором 12, закрива-ється ключ 8, пов'язаний з управляючим джерелом струму 10. В результаті дже-рело випромінення 1 обезструмлюєтья. В такому режимі фотоприймачі 4,11 (вимірюючий та контрольний) фіксують лише фонову складову. Для того, щоб при відсутності випромінення від джерела 1 на виході підсилювачів 5 був ну-льовий сигнал, на їх входи через замкнуті ключі 8 за допомогою інтеграторів 12 подаються сигнали поправки. Таким чином, в першому періоді виробляється поправка з цілью компенсації фонової засвітки фотоприймачів та дрейфу нуля підсилювачів .В другому періоді ключі 8 перекидуються в протилежний стан. При цьому поправка, вироблена інтеграторами 12 в першому періоді за-пам'ятовується на час другого періоду, а на фотоприймачі 4,11 поступає випро-мінення від працюючого джерела.

Верхній фотоприймач 4 реєструє інформаційні сигнали, які пройшли через во-локонно-оптичні датчики. За показниками контрольного фотоприймача 11 ви-значають зміни коефіцієнта передачі оптичного тракту в результаті впливу де-стабілізуючих факторів. Сигнал контрольного фотоприймача 11 використову-ється для стабілізайії коефіцієнта передачі оптичного тракту. Після проходжен-ня підсилювача 5 та фільтра нищих частот 6 він подається на один із входів ін-тегратора 12. На другий вхід поступає еталонний сигнал джерела стабілізованої напруги 9. Вихідний сигнал інтегратора керує струмом джерела випромінення 1 та знешкоджує розбіжність, яка виникла. Одночасно напруга з виходу підсилю-вача обчислювального каналу поступає через демультиплексор 13 на вихід при-строю стабілізації. Перший період роботи відстає від другого на час, на протязі якого закінчуються перехідні процеси. Глубинність імпульсів генерато повинна обиратися, виходячи з більш ефективного використання джерела випромінення та збільшення відношення сигнал/шум.

Якість стабілізації залежить від ідентичності підсилювальних каскадів у вимірювальному та контрольному каналах. Використання такого пристрою до-зволяє зменшити приблизно на два порядки нестабільність коефіцієнту передачі оптичного тракту, доводячи температурну нестабільність до 0.15% на 10°С. Це забезпечує допустимі характеристики мультиплексивних ВОС, основаних на во-локонно-оптичних датчиках з амплітудною модуляцією. Альтернативою вико-ристання спеціальних каналів для стабілізації параметрів оптичного тракту є по-будова на базі елементів з періодично змінними оптичними властивостями при збільшенні зовнішньої дії (наприклад, двопроміневопереломних елементів) ви-мірювача з цифровим виходом. Однак вадою такого рішення є необхідність ви-користання декількох фізичних каналів визначає точність вимірювання зовніш-ньої дії.

4.3 Організація двонаправлених ВОС

Як перед цим було показано, найпростішим рішенням при організації ка-налу одержання та передачі інформації є використання двох ВС (волоконних світлодій): підводячого випромінення до датчиків та відводячого обчислювану інформацію. Однак, унікальні властивості електромагнітних хвиль оптичного діапазону дозволяє використовувати один фізичний канал для передачі по ньому випромінення в двох зустрічних напрямках одночасно. Ця обставина дозволяє по одному головному ВС підводити до зони обчислення оптичну енергію і по ньому ж відводити інформаційні сигнали до станції прийому-передачі. Способи мультиплексування при цьому практично не змінюються, але при по побудові таких ВОС треба мати на увазі наступне:

а) В якості основи небажано використовувати волоконно-оптичні датчики з однонапрямленим оптичним зв'язком, які мають різні підводящий та відводящий ВС; найкраще використовувати ВОД відбиваючого типу, коли інформаційний сигнал відводиться по тому ж ВС, по якому підводиться випромінення.

б) В якості основи небажано використовувати волоконно-оптичні датчики з однонапрямленим оптичним зв'язком, які мають різні підводящий та відводящий ВС; найкраще використовувати ВОД відбиваючого типу, коли
інформаційний сигнал відводиться по тому ж ВС, по якому підводиться
випромінення.

в) Побудова ВОС стає можливою тільки при наявності пристрою двонаправленого оптичного зв'язку, який забезпечує, з одної сторони, простірну сумісність зустрічних оптичних потоків в проміжкових точках.

г) В таких ВОС простежується високий рівень аддивно складових завад, обумовлених відбиванням на неоднорідностях.

Загальна функціональна схема ВОС з двонаправленим оптичним зв'язком має: джерело випромінення, пристрій двонаправленого оптичного зв'язку, головний ВС, з'єднаний з N волоконно-оптичними датчиками відображаючого типу у відповідності з прийнятим у системі способом мультиплексуування інформації, фотоприймальну схему, в якій здійснюється