Cos'è un sensore in fibra ottica?

Un sensore in fibra ottica è una tecnologia che utilizza la luce per condurre analisi delle proprietà fisiche nelle applicazioni di telerilevamento.I sensori intrinseci usano la fibra ottica stessa come elemento di rilevamento, mentre i sensori estrinseci usano cavi in fibra ottica per trasmettere informazioni sulla luce da un sensore remoto a processori elettronici.La luce può essere utilizzata per rilevare i cambiamenti in molte proprietà del materiale fisico e chimico per analizzare fattori come temperatura, pressione o vibrazione.Questi sensori lavorano in vari contesti industriali e scientifici, come la misurazione del pozzo di malvagità dei pozzi petroliferi o come idrofoni per applicazioni sonar e sismiche.Optici in fibra leggera possiedono molti vantaggi intrinseci rispetto alle tecnologie precedenti, tra cui piccole e leggere dimensioni, resistenza elettromagnetica, durata e trasmissione istantanea e accurata delle informazioni.

Fibre ottiche conducono luce da fonti come laser o diodi a emissione di luce (LED)Attraverso guide d'onda dielettriche cilindriche.Queste fibre consentono alla luce di riflettere in forma d'onda con una perdita minima anche su lunghe distanze.La fibra è fatta di un nucleo dielettrico circondato da uno strato di rivestimento e rivestito da una giacca;Queste fibre possono essere raggruppate in cavi più spessi.Un sensore in fibra ottica offre prestazioni robuste in condizioni estreme che vietano l'osservazione diretta;Questi possono includere aree pericolose e remote come motori interni o ambienti esplosivi e corrosivi.

I sensori intrinseci potrebbero misurare il flusso di materiale attraverso spazi fino a un metro nel percorso della luce.Questo materiale apporta alcune modifiche alla qualità della luce, che possono quindi rivelare informazioni vitali per l'analisi.Le variazioni della lunghezza del percorso ottico consentono le misurazioni di intensità, polarizzazione, fase e altre caratteristiche della lunghezza d'onda della luce.Il sensore in fibra ottica propaga gli effetti ambientali modulati usando sorgenti di luce e rilevatori.Sono possibili letture aggiuntive come deformazione, temperatura e viscosità.

Sensori ottici ed elettronici possono anche utilizzare fibre ottiche per trasportare informazioni ai processori elettronici.Questi sensori di tipo estrinseco potrebbero essere progettati specificamente per determinate condizioni difficili: ad esempio le temperature di lettura all'interno dei motori a getto e dei trasformatori, in cui i campi di calore o elettromagnetici proibiscono altri metodi di misurazione.Un sensore estrinseco in fibra ottica utilizza in genere una fibra multimodale che può consentire più lunghezze d'onda o raggi di luce, per una trasmissione di informazioni più complesse.Le informazioni da un sensore elettronico vengono convertite attraverso un trasmettitore ottico e trasportate su linee ottiche nella sua base di destinazione.

Il tipo più semplice di sensore in fibra ottica è noto come tipo intensivo;Misura la modulazione dell'intensità.I sensori spettrali misurano la luce modulata da un effetto ambientale e vengono utilizzati per acquisire informazioni relative a proprietà della luce come radiazioni, fluorescenza e assorbimento.I sensori interferometrici funzionano come gyros in fibra ottica a stato solido in aerospaziale, navigazione e mining.Il campo medico utilizza sensori in fibra ottica per ottenere informazioni di gas ematico e dosaggio;Questi sensori passivi sono a basso costo, prodotti in serie e sembrano non presentare effetti negativi per i pazienti.Le strutture intelligenti in fibra ottica sono incorporate in materiali fabbricati e strutture su larga scala come ponti e dighe;Le applicazioni continuano a essere sviluppate per le tecnologie esistenti e nuove.