Волоконно-оптический датчик
Cтраница 2
Эта идея и по-служила основой создания высокочувствительного волоконно-оптического датчика перемещений. [16]
Вероятно, одними из наиболее распространенных типов волоконно-оптических датчиков, ввиду особой технологичности изготовления, в ближайшем будущем могут явиться датчики на брэгговских решетках, записываемых непосредственно в материале сердцевины волоконных световодов. [17]
 |
Схема квазираспределенного волоконно-оптического датчика на основе интерферометров Саньяка. 1 - лазер, 2, 3 - системы регистрации излучения. [18] |
В работе [41] предложен оригинальный способ мультиплексирования волоконно-оптических датчиков на основе кольцевых интерферометров Саньяка в квазираспределенную измерительную систему. Схема мультиплексирования датчиков показана на рис. 4.36. В основу данной схемы положен рассмотренный в разделе 4.3.3 лестничный принцип организации квазираспределенной измерительной системы, комбинируемый с им-пульсно-временным методом мультиплексирования волоконно-оптических датчиков. Как видно из рис. 4.36, волоконно-оптические датчики ( в данном случае - волоконные гидрофоны) подключаются в измерительную линию параллельно друг другу таким образом, что совместно с общей для всех датчиков волоконной линией задержки каждый из них как бы включен в свой собственный несимметричный кольцевой интерферометр Саньяка. В результате измерительная система содержит N датчиков, включенных в N отдельных кольцевых волоконных интерферометров. [19]
К одним из современных направлений исследований в области волоконно-оптических датчиков относятся исследования, направленные на создание распределенных волоконно-оптических датчиков, использующих для измерения параметров физических полей явление вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна ( ВРМБ) в волоконных световодах. [20]
В том случае, когда ВОБЛ используется как чувствительный элемент волоконно-оптического датчика, внешнее воздействие на волоконный резонатор вызывает изменение характеристик излучения лазера, что используется для измерения физических величин. [22]
Устойчивость волоконных световодов по отношению к воздействию агрессивных сред выгодно отличает волоконно-оптические датчики от традиционно известных измерительных устройств, используемых в химических отраслях. [23]
Количество научных работ и технологических разработок в вышеперечисленных областях современного развития волоконно-оптических датчиков неуклонно растет год от года. Это, в свою очередь, ведет к росту числа публикаций, быстрой смене взглядов на принципы организации волоконно-оптических датчиков, совершенствованию технологий их производства, формированию новых идеологий построения волоконно-оптических измерительных систем, использованию новых открытий и процессов, обеспечивающих сбор, передачу и обработку информации в таких системах. Такое обилие информации значительно затрудняет процесс ориентации исследователей и разработчиков волоконно-оптической измерительной аппаратуры в определении современных тенденций ее развития. Предлагаемая монография ставит своей задачей отчасти ликвидировать этот пробел. Отметим также, что автор стремится не только представить в ней основные результаты, достигнутые руководимым им научным коллективом, но и привести обобщенное изложение принципов работы разнообразных волоконно-оптических датчиков, их мультиплексирования в распределенные измерительные системы, а также выявить перспективные пути развития распределенных волоконно-оптических измерительных систем. [24]
Однако в последнее десятилетие наметились тенденции мультиплексирования датчиков, то есть объединения однородных или разнородных волоконно-оптических датчиков в протяженные измерительные системы. Это позволяет получить значительный выигрыш в стоимости измерительных устройств и реализовать их задействование через включение в состав существующих волоконно-оптических систем телекоммуникаций. Поэтому многие исследователи интенсивно работают над поиском решения проблемы мультиплексирования / демультиплексирования сигналов таких объединенных датчиков. Результатом этой работы явились разработка распределенных ( рис. 1, б) и квази-распределенных ( рис. 1, г) датчиков, которые успешно используются в различных отраслях промышленности, в частности при анализе условий эксплуатации таких протяженных объектов, какими являются мосты, здания, дороги, взлетно-посадочные полосы и др. Как видно из приведенного рис. 1, в распределенных датчиках измерения производятся непрерывно вдоль траектории размещения чувствительного элемента. В случае же, когда волоконный световод очувствляется не по всей его длине, а лишь на отдельных его участках ( рис. 1, в), он оказывается составленным из набора большого числа последовательно соединенных точечных датчиков, ввиду чего носит название квази-распределенного датчика. В отличие от точечных волоконно-оптических датчиков, такие датчики не могут быть созданы путем применения известных технологий, поскольку необходимо создание специальных средств, позволяющих производить разделение результатов измерения параметров физических воздействий на разном удалении от входа в световод. [25]
Безусловный интерес у исследователей, вследствие простоты в эксплуатации и высокой технологичности изготовления, вызывают амплитудные волоконно-оптические датчики, а также датчики основанные на использовании нелинейно-оптические процессов в волоконных световодах. [26]
Гибкость волоконных световодов, их защищенность от внешних нежелательных воздействий делают перспективным создание на базе волоконно-оптических датчиков распределенных измерительных систем. Это делает необходимым мультиплексирование волоконно-оптических датчиков с целью уменьшения линий передачи данных, уменьшения числа источников и приемников излучения и количества устройств обработки сигналов. Низкокогерентные интерферометры предоставляют возможность осуществить процедуру такого мультиплексирования. [27]
 |
Результаты экспериментального исследования датчика. [28] |
Оценим выигрыш по чувствительности датчика, основанного на использовании селективно возбуждаемых мод, по сравнению с традиционным волоконно-оптическим датчиком, действие которого основано на измерении ПоЛНОГО светового потока. [29]
Задача разработки распределенных волоконно-оптических измерительных систем, позволяющих производить регистрацию и восстановление параметров многомерных физических полей, требует мультиплексирования волоконно-оптических датчиков в распределенные измерительные линии и массивы и обеспечения их связи с оптоэлектронными сигнальными процессорами. Такой переход к распределенным измерительным системам позволяет не только расширить область применения волоконных датчиков и поднять их эффективность, но и значительно уменьшить стоимость измерительной системы за счет уменьшения необходимого количества лазеров и фотоприемника, а также уменьшения числа волоконных линий связи. [30]
Страницы: 1 2 3 4