Fiber optik sensörlerin temel prensipleri
Optik fiber, optik fiberin kısaltmasıdır. Optik fiberin ana bileşeni, daha yüksek kırılma indisine sahip bir çekirdek, daha düşük bir kırılma indisine sahip bir kaplama ve bir koruyucu tabakadan oluşan silikadır. Çekirdek, yaklaşık 0,1 mm çapında ince bir cam filament ve ışığı içine alan ve eksenel yönde yayılan kılavuzlu bir dalga yapısıdır. Fiber optik sensörün keşfi, optik fiberin harici bozulmasını tespit etme pratiğinden kaynaklanmıştır. Uygulamada, insanlar, fiber optik dış ortamdaki değişikliklere maruz kaldığında, fiber optik içinde iletilen optik dalga parametrelerinde değişikliklere neden olacağını ve bu değişikliklerin dış etkenlerle belirli bir yasada olduğunu bulmuşlardır. Geliştirilmiş fiber optik algılama teknolojisi.
Optik fiberin birçok harici parametre üzerinde belirli bir hassas etkisi vardır. Optik fiber algılama ilkesini incelemek, fiber optiklerin bu etkilerinin nasıl uygulanacağını incelemek, modülasyon alanındaki ışığın harici ölçülen parametrelerle etkileşimini incelemek ve&"ileten GG" işlevini gerçekleştirmektir; ve&"algılayan GG"; harici ölçülen parametreler. Bu bir fiber optik sensördür. Çekirdek.
Optik iletişim sistemlerinde, ışık dalgası sinyallerinin uzun mesafeli iletimi için bir ortam olarak optik fiberler kullanılır. Açıktır ki, bu tür bir uygulamada, optik fiber tarafından iletilen optik sinyal ne kadar az dış parazit olursa o kadar iyidir. Bununla birlikte, gerçek optik iletim işleminde, optik fiberler sıcaklık, basınç, elektromanyetik alan ve diğer dış koşullar gibi dış çevresel faktörlere karşı hassastır ve bu da ışık yoğunluğu, faz, frekans, polarizasyon gibi optik fiber parametrelerinde değişikliklere neden olur. ve dalga boyu. Bu nedenle, insanlar, ışık dalgası parametresinin değişimi ölçülebilirse, ışık dalgası parametresinin değişmesine neden olan çeşitli fiziksel niceliklerin boyutunun bilinebileceğini ve böylece optik fiber algılama teknolojisinin üretildiğini buldular. Optik fiber algılama teknolojisi, harici fiziksel nicelikleri doğrudan ölçülebilen sinyallere dönüştürmek için fiber optik''un belirli fiziksel niceliklere duyarlılığını kullanan bir teknolojidir. Çünkü optik fiberler sadece ışık dalgalarının yayılma ortamı olarak değil, aynı zamanda optik fiberlerde ışık dalgaları yayılırken ışık dalgalarını karakterize eden karakteristik parametreler (genlik, faz, polarizasyon durumu, dalga boyu, vb.) nedeniyle de kullanılabilir. faktörler (sıcaklık, basınç, gerinim, manyetik alan, elektrik alanı ve yer değiştirme gibi). , Dönme, vb.) doğrudan veya dolaylı olarak değişir, böylece fiber optik ayrıca çeşitli fiziksel miktarları algılamak için bir algılama elemanı olarak kullanılabilir.
Yukarıdaki şekil, fiber optik sensörün şematik diyagramıdır. Fiber optik sensörler genellikle ışık kaynağı, iletim fiberi, algılama elemanı veya modülasyon alanı, ışık algılama ve diğer parçalardan oluşur. Işık yoğunluğu, dalga boyu, genlik, faz, polarizasyon durumu ve mod dağılımı gibi parametreler, fiber iletimi sırasında özellikle sıcaklık, basınç, hızlanma, voltaj, akım, yer değiştirme, titreşim, dönme, bükülme, gerilme, kimyasal miktar ve biyokimyasal miktar optik yolu etkiler, bu parametreler buna göre değişecektir. Fiber optik sensör, bu parametrelerin dış faktörlerin değişimi ile ilişkisine göre karşılık gelen her bir fiziksel miktarın boyutunu algılar.
