ОптичниF2000000Sтене наSистем
Системата за сечене на оптични влакна започва през 1977 г. и се развива бързо с развитието на технология за комуникация с оптични влакна. Системата за отчитане на оптични влакна е важен индикатор за измерване степента на информационизация в дадена страна. От Форума за приложение на интернет на нещата и наблюдението на системата в Ханджоу, системата за наблюдение на оптични влакна е широко използвана във военните, отбранителните, индустриалните, промишлените и минните предприятия, енергетиката и околната среда, индустриалния контрол, медицинския и здравен контрол, измерването и тестването, строителството, домакинските уреди и други области. голям пазар. Има стотици системи за фиброоптични сензорни системи в света, като температура, налягане, поток, изместване, вибрации, въртене, огъване, ниво на течността, скорост, ускорение, звуково поле, ток, напрежение, магнитно поле и радиация. Наблюдение.
Оптични влакна работна честотна лента на честотната лента, голям динамичен диапазон, подходящ за дистанционно управление на телеметрия, е отличен ниско загуба на преносна линия; При определени условия, оптичното влакно е особено лесно да се приеме измерването или полевото натоварване, е отличен чувствителен компонент; самият оптично влакно не е зареден, малък размер, лек тегло, лесен за огъване, анти-електромагнитни смущения, добра радиационна устойчивост, особено подходящ за използване в тежки среди като запалими, експлозивни, пространство ограничено и силни електромагнитни смущения. Следователно, оптична сензорна технология е получил голямо внимание от самото си създаване, и е проучен и прилага в почти всички области, превръщайки се предшественик на сензорна технология и насърчаване на енергичното развитие на сензорна технология.
Оптичното отчитане на влакната, включително възприемането и предаването на външни сигнали (измерен). Така нареченото възприятие (или чувствителност) се отнася до физическите характеристики на светлинната вълна, предавани от външния сигнал според променящия се закон, като интензитета (мощността), дължината на вълната, честотата, фазата и поляризацията, а промяната на измерения оптичен параметър е "Възприемане" промени във външните сигнали. Това "възприятие" е по същество външен сигнал, който модулира светлинните вълни, разпространяващи се в влакното в реално време. Така нареченото предаване означава, че оптичното влакно предава оптичната вълна, модулирана от външния сигнал, към фотодетектора за откриване, извлича външния сигнал от оптичната вълна и извършва обработка на данни, ако е необходимо, т.е. демодулация. Следователно, технологията за отчитане на оптични влакна включва както техники за модулация, така и демодулация, а именно как външният сигнал (измерен) модулира параметрите на оптични вълни в оптичното влакно (или техниката на натоварване) и как да се извлече външния сигнал от модулираната светлинна вълна (техника на демонтиране (или техника на откриване), която се измерва).
Частта от външния сигнал, която модулира оптичните параметри в сензорното влакно, се нарича модулационна област. Според връзката между модулацията и оптичните влакна, модулацията може да бъде разделена на две категории. Един тип е функционална модулация, а площта на модулация се намира в оптичното влакно. Външният сигнал модулира оптичната вълна чрез директно изменение на определени параметри на предаването на оптичните влакна. Такъв оптичен сензор се нарича функционален тип (функционален fiber, FF тип за кратко) или вътрешен тип фиброоптичен сензор, и също така се превръща в вътрешен модулация тип сензор, и оптичното влакно има функциите на "предаване" и "сетивност". Получаващото влакно, свързано с източника на светлина и получаващото влакно, свързано към фотодетектора, са непрекъснато влакно, наречено сензорно влакно, така че сензорът за функционално влакно се нарича също така сензор за влакно или сензор за влакна. Другият тип е нефункционална модулация. Площта на модулацията е извън оптичните влакна. Външният сигнал се модулира от външното модулиране към оптичната вълна, която влиза в оптичното влакно. Този тип оптични влакна се нарича Нефункционални влакна (NFF) или extrinsic. Типът на оптичния сензор, предаващото се влакно и получаващото влакно служат само за предаване на светлинни вълни, които се наричат свето-предаващи влакна, и нямат приемственост. Следователно нефункционалният оптичен сензор се нарича също така светлинно-предаващ сензор за влакна или външно модулиран оптичен сензор.
Според промяната на физическите характеристики на светлинната вълна модулирани от външния сигнал, модулацията на светлинната вълна може да бъде разделена на пет вида: модулация на интензитета на светлината, модулация на оптичната честота, модулация на оптичната дължина на вълната, модулация на оптичната фаза и модулация на поляризацията.
Тъй като всеки съществуващ фотодетектор може да реагира само на интензитета на светлината и не може да реагира директно на честотата, дължината на вълната, фазата и поляризацията модулация сигнал на светлината, той трябва да се преобразува в интензитет сигнал чрез някаква техника на преобразуване. Получаване и прилагане на откриване.
Класификация на приложение на технология за оптично влакно
Модулация на интензитета на светлината
Светлинното ударение е сравнително прост и широко използван метод за модулация в технологията за оптична сеч. Основният принцип е да се използва смущенията на външния сигнал (измерен) за промяна на интензитета (т.е. модулация) на светлината (широкоспектърна светлина или специфична светлина на дължините на вълната) в влакното, след което се измерва интензивността на изходната светлина (демодулация), за да се постигне външен сигнал. Измерване.
Фазова модулация
Модулацията на оптичната фаза се отнася до промяната на фазата на разпространение на светлинната вълна в оптичното влакно съгласно определен закон на външния сигнал (измерен), а количеството на промяната на оптическата фаза отразява измереното външно количество.
Обикновено има три вида на оптична фаза модулация, използвани в технологията за оптични влакна сензор. Един тип е функционална модулация, и външен сигнал променя геометричния размер и рефракционен индекс на сензорното влакно чрез ефекта на силата щам, ефект на термичен щам, еластичен ефект светлина и термо-оптичен ефект на оптичното влакно, като по този начин причинява промяна на оптичната фаза в оптичното влакно. За да се постигне модулация на оптичната фаза. Вторият тип е модулацията на ефекта на Sagnac. Външният сигнал (въртене) не променя параметрите на самата фибри. Вместо това кръгови влакна в инерционното поле се завъртат, за да генерира съответната разлика оптичен път между двете греди, които се разпространяват в противоположни посоки. Модулация на оптичната фаза. Третият тип е нефункционална модулация, т.е. модулация на оптичната фаза в оптичното влакно чрез промяна на разликата в пътя на оптичния вълна в оптичното влакно извън зрителното поле.
Поляризация модулация
Поляризация модулация означава, че външният сигнал (измерен) причинява редовно отклонение (оптично въртене) или двойно пречупване на равнината на поляризация на светлинната вълна в влакното по определен начин, като по този начин води до промяна в поляризацията характеристика на светлината, като се открие промяна в поляризацията на светлината. Може да се измери, че външният свят се измерва.
Модулация на дължината на вълната
Външният сигнал (измерен) променя дължината на вълната на излъчваната светлина в оптичното влакно чрез избор на честота, филтриране и т.н., като може да се открие и измерена промяна на дължината на вълната. Този тип модулация се нарича оптичнана модулацията на дължината на вълната.
Текущите методи за модулация на дължината на вълната са главно оптичния избор на честотата и филтрирането. Конвенционалните методи за модулация на дължината на вълната включват предимно външни техники за модулация като F-P интерферометрично филтриране, поляризация на Riot двойно пречупване на филтрирането и различни изместване спектрален избор. През последните 20 години, особено технологията за филтриране на влакната, разработена бързо през последните години, откри нови перспективи за функционална технология за модулация на дължината на вълната.
Тип на честотна модулация
Модулацията на оптичната честота означава, че външният сигнал (измерен) модулира честотата на оптичната вълна, предавана в оптичното влакно, и отместването на честотата отразява измереното. Понастоящем в доплеровият метод се използват повече модулация, т.е. външният сигнал модулира честотата на оптичната вълна в получаващото влакно чрез ефекта на Доплер, който е нефункционална модулация.
Характеристики на сензора:
Висока чувствителност и устойчивост на електромагнитни смущения. Тъй като системата за откриване на оптичния сензор е трудно да се намесва от външното поле, а оптичният сигнал не взаимодейства с електромагнитната вълна по време на предаването и не се влияе от електрически шум. Благодарение на тази функция, оптичният сензор се получава при откриването на системата за захранване. широко използвани.
Влакното има добра гъвкавост и издръжливост, така че сензорът може да се направи в различни форми, в зависимост от нуждите на проверката на място.
Измереният честотен диапазон и диапазонът на динамична реакция са големи.
Той има силна преносимост и може да бъде направена в сензори с различни физически величини, включително звуково поле, магнитно поле, налягане, температура, ускорение, изместване, ниво на течността, поток, ток, радиация и така нататък.
Той е лесно за вграждане и лесен за свързване с компютри и оптични системи, което улеснява внедряването на телеметрия и контрол на системата.
Aване на:
Технология за сетивно оптично оптично оптично оптично стъкло в структурната инженерна инспекция
Технология за разпознаване на оптични влакна в откриване на мост
Технология за измерване на оптични влакна в геотехническа механика и инженерство
Военна употреба на технология за разпознаване на оптични влакна