Základné princípy optických vláknových senzorov
Optické vlákno je skratka pre optické vlákno. Hlavnou zložkou optického vlákna je oxid kremičitý, ktorý sa skladá z jadra s vyšším indexom lomu, plášťa s nižším indexom lomu a ochrannej vrstvy. Jadro je tenké sklenené vlákno s priemerom asi 0,1 mm a vedená vlnová štruktúra, ktorá v sebe obklopuje svetlo a šíri sa v axiálnom smere. Objav snímača optických vlákien vyšiel z praxe detekcie vonkajšieho rušenia optického vlákna. V praxi ľudia zistili, že keď je optické vlákno vystavené zmenám vo vonkajšom prostredí, spôsobí to zmeny v parametroch optických vĺn prenášaných vnútri optického vlákna a tieto zmeny sú v určitom zákone s vonkajšími faktormi. Vyvinutá technológia snímania optických vlákien.
Optické vlákno má určitý citlivý vplyv na mnoho vonkajších parametrov. Študovať princíp snímania optických vlákien znamená študovať, ako aplikovať tieto účinky optických vlákien, študovať interakciu svetla v modulačnej oblasti s externými nameranými parametrami a realizovať funkciu&"; vysielania GG"; a&"snímanie GG"; vonkajšie namerané parametre. Toto je snímač z optického vlákna. Jadro.
V optických komunikačných systémoch sa optické vlákna používajú ako médium na prenos signálov svetelných vĺn na veľké vzdialenosti. Je zrejmé, že v tomto type aplikácie platí, že čím menšie vonkajšie rušenie optický signál vysielaný optickým vláknom predstavuje, tým lepšie. V skutočnom procese optického prenosu sú však optické vlákna citlivé na vonkajšie faktory prostredia, ako sú teplota, tlak, elektromagnetické pole a ďalšie vonkajšie podmienky, ktoré spôsobia zmeny parametrov optických vlákien, ako sú intenzita svetla, fáza, frekvencia, polarizácia, a vlnovej dlzky. Ľudia preto zistili, že ak je možné merať zmenu parametra svetelných vĺn, je známa veľkosť rôznych fyzikálnych veličín, ktoré spôsobujú zmenu parametra svetelných vĺn, a tak sa vyrába technológia snímania optických vlákien. Technológia snímania optických vlákien je technológia, ktorá využíva citlivosť optických vlákien&# 39 na určité fyzikálne veličiny na prevod externých fyzikálnych veličín na signály, ktoré je možné priamo merať. Pretože optické vlákna nemôžu byť použité iba ako médium šírenia svetelných vĺn, ale aj preto, že charakteristické parametre (amplitúda, fáza, stav polarizácie, vlnová dĺžka atď.), Ktoré charakterizujú svetelné vlny, keď sa svetelné vlny šíria v optických vláknach, sú spôsobené vonkajšími vplyvmi. faktory (napríklad teplota, tlak, deformácia, magnetické pole, elektrické pole a posunutie). , Rotation atď.) Sa mení priamo alebo nepriamo, takže optické vlákno sa dá použiť aj ako snímací prvok na detekciu rôznych fyzikálnych veličín.
Vyššie uvedený obrázok je schematickým diagramom snímača optických vlákien. Senzory z optických vlákien sa zvyčajne skladajú zo zdroja svetla, prenosového vlákna, snímacieho prvku alebo modulačnej oblasti, detekcie svetla a ďalších častí. Parametre ako intenzita svetla, vlnová dĺžka, amplitúda, fáza, stav polarizácie a rozdelenie režimu sa môžu meniť vonkajšími vplyvmi počas prenosu vlákna, najmä teplota, tlak, zrýchlenie, napätie, prúd, posun, vibrácie, rotácia, ohyb, pri namáhaní, chemická veličina a biochemická veličina ovplyvňujú optickú dráhu, tieto parametre sa zodpovedajúcim spôsobom zmenia. Senzor z optického vlákna detekuje veľkosť každej zodpovedajúcej fyzikálnej veličiny podľa vzťahu týchto parametrov so zmenou vonkajších faktorov.
