Was ist ein faseroptischer Sensor?

Ein faseroptischer Sensor ist eine Technologie, mit der Lichtanalysen physikalischer Eigenschaften in Fernerkundungsanwendungen durchgeführt werden.Intrinsische Sensoren verwenden die optische Faser selbst als Erfassungselement, während extrinsische Sensoren faseroptische Kabel verwenden, um Lichtinformationen von einem Remote-Sensor an elektronische Prozessoren zu übertragen.Licht kann verwendet werden, um Änderungen in vielen physikalischen und chemischen Materialeigenschaften zu erkennen, um Faktoren wie Temperatur, Druck oder Vibration zu analysieren.Diese Sensoren arbeiten in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Kontexten, wie z.Leichte Glasfaseroptik besitzen viele inhärente Vorteile gegenüber den vorhergehenden Technologien, einschließlich kleiner, leichter Größen, elektromagnetischer Widerstand, Haltbarkeit und sofortiger und genauer Übertragung von Informationen.durch zylindrische dielektrische Wellenleiter.Diese Fasern ermöglichen es, Licht in einer Wellenform mit minimalem Verlust über große Entfernungen zu reflektieren.Die Faser besteht aus einem dielektrischen Kern, der von einer Verkleidungsschicht umgeben und von einer Jacke überzogen ist.Diese Fasern können zu dickeren Kabeln zusammengefasst werden.Ein faseroptischer Sensor bietet eine robuste Leistung unter extremen Bedingungen, die die direkte Beobachtung verbieten.Diese können gefährliche und abgelegene Bereiche wie Innenmotoren oder explosive und ätzende Umgebungen umfassen.

Intrinsische Sensoren können den Materialfluss durch Lücken von bis zu einem Meter im Lichtweg messen.Dieses Material vornimmt bestimmte Änderungen an der Qualität des Lichts vor, was dann wichtige Informationen für die Analyse aufzeigen kann.Variationen der optischen Pfadlänge ermöglichen Messungen von Intensität, Polarisation, Phase und anderen Wellenlängeneigenschaften von Licht.Der faseroptische Sensor verbreitet die modulierten Umgebungseffekte unter Verwendung von Lichtquellen und Detektoren.Zusätzliche Messwerte wie Dehnung, Temperatur und Viskosität sind möglich.

Optische und elektronische Sensoren können auch optische Fasern verwenden, um Informationen an elektronische Prozessoren zu übertragen.Diese extrinsischen Sensoren können speziell für bestimmte harte Bedingungen entwickelt werden: Beispielsweise lesen Sie Temperaturen in Strahlmotoren und -Transformatoren, bei denen Wärme- oder elektromagnetische Felder andere Messmethoden verbieten.Ein extrinsischer Faser-optischer Sensor verwendet typischerweise eine Multimode-Faser, die mehrere Wellenlängen oder Lichtstrahlen für komplexere Informationsübertragungen ermöglichen kann.Informationen eines elektronischen Sensors werden durch einen optischen Sender umgewandelt und über optische Linien zu seiner Zielbasis übertragen.

Die einfachste Art des faseroptischen Sensors ist als intensiver Typ bekannt.Es misst die Intensitätsmodulation.Spektralsensoren messen Licht moduliert durch einen Umwelteffekt und werden verwendet, um Informationen über Lichteigenschaften wie Strahlung, Fluoreszenz und Absorption zu erfassen.Interferometrische Sensoren fungieren als Festkörperfaser-optischer Gyros in Luft- und Raumfahrt, Navigation und Bergbau.Das medizinische Feld verwendet faseroptische Sensoren, um Blutgas- und Dosierungsinformationen zu erhalten.Diese passiven Sensoren sind kostengünstig, massenproduziert und scheinen keine negativen Auswirkungen für Patienten zu haben.Glasfaser-optische intelligente Strukturen sind in hergestellte Materialien und groß angelegte Strukturen wie Brücken und Dämme eingebettet.Anwendungen werden weiterhin für bestehende und neue Technologien entwickelt.