Banatutako zuntz optikoko sentsoreen funtzionamendu-printzipioa eta aplikazioa

Zuntz optikoko tenperatura sentsorea, Monitorizazio sistema adimenduna, Txinan banatutako zuntz optikoko fabrikatzailea

Zuntz optikoko sentsore banatua teknologiak aplikazio garrantzitsuak ditu zuntz optikoaren karakterizazioan, akatsen lokalizazioa, eta zuntz optikoaren inguruneko tenperaturaren jarraipena, estresa, eta bibrazioa. Denbora-domeinu optikoa islatzeko teknologia, denbora-domeinu optikoko analisi-teknologia, eta maiztasun-domeinu optikoko analisi-teknologia zuntz optikoko sentsore banatuko teknologian erabili ohi diren hainbat teknologia dira.

Banatutako zuntz optikoko sentsoreak asko erabili dira energia bezalako alorretan, petrokimikoak, garraioa, ingeniaritza zibila, eta aeroespaziala. Hala ere, hainbat industriatan produkzio-segurtasun eskakizun gero eta handiagoarekin, funtzio bakarreko banatutako zuntz optikoko sentsoreek ezin dituzte jada beharrak ase. Ingeniaritza segurtasun-baldintzen ulermen zabalagoa izateko, erabiltzaileek askotan kontrolatu behar dituzte aldi berean tenperatura bezalako parametroak, bibrazioa, eta tentsioa denbora errealean angelu guztietatik. Orokorrean, Banatutako zuntz optikoko sentsoreen bi multzo ezberdin gutxienez hornitu behar dira baldintzak betetzeko.

Tenperatura bezalako kanpoko faktoreek zuntz optiko bati eragiten diotenean, estresa, bibrazioa, etab., intentsitatea, fasea, maiztasuna, eta zuntzean transmititutako argiaren beste parametro batzuk horren arabera aldatuko dira. Igorritako argiaren parametro horiek detektatuz, dagozkion kantitate fisikoak lor daitezke. Teknologia horri zuntz optikoko sentsazio teknologia deitzen zaio. Zuntz optikoaren beraren ezaugarriak, hala nola elektrifikazioa eza, erresistentzia elektromagnetikoa, erradiazio erresistentzia, tentsio handiko erresistentzia, txinparta belaunaldirik ez, eta isolamendu-errendimendu ona, egin ezazu zuntz optikoko sentsore sistema sentsore sistemen korronte nagusia eta pixkanaka ordezkatu sentsore sistema tradizionalak. Noiz zuntz optikoko kantitate fisikoak, hala nola, presioa, tenperatura, hezetasuna, eremu elektrikoa, eremu magnetikoa, etab., aldatu, zuntz optikoaren ezaugarri fisikoetan aldaketak eragingo ditu, zuntz optikoan transmititutako argi-uhinen hainbat efektu optikoren ondorioz, hala nola sakabanaketa, polarizazioa, intentsitate aldaketak, etab. Zuntz optikoetan argi-uhinen aldaketak detektatuz, tenperatura bezalako kantitate fisikoak, presioa, deformazioa, eta ur-maila antzeman daiteke. Azken urteotan, gailu optoelektronikoen garapen azkarra, batez ere laser erdieroaleak, uhin-luzera zatitzeko multiplexazioa eta akoplamendu optikoko teknologia, seinale optoelektronikoak hautematea eta prozesatzea, eta beste teknologia batzuk, zuntz optikoak sentsore sistema banatu gisa erabiltzeko errealitate bihurtu du.

Banatutako zuntz optikoko sentsore teknologia oso erabilia da substratu handien egoera monitorizatzeko, hala nola eraikinak, zubiak, eta maldak neurketa banatuaren abantailengatik, neurtzeko distantzia luzea, interferentzia elektromagnetikoen aurkakoa, eta isolamendu-indar handia. Ingeniaritza elektrikoaren arloan ere aplikatzen da ekipamendu elektrikoen tenperatura eta tentsioa neurtzeko, hala nola itsaspeko kableak eta aireko transmisio-lineak., eta aplikazio aukera oso zabala du. Gaur egun, Transformadorearen haizearen tenperatura eta tentsioa detektatzeko txosten gutxi daude zuntz optiko banatuko sentsazio teknologian oinarrituta..
Zuntz optikoko sentsoreek abantaila ugari dituzte, hala nola interferentzia elektromagnetikoekiko erresistentzia handia, sentikortasun handia, isolamendu elektriko ona, segurtasuna eta fidagarritasuna, korrosioarekiko erresistentzia, eta zuntz optikoko sentsore sareak osatzeko gaitasuna. Horregatik, aplikaziorako aukera zabalak dituzte hainbat esparrutan, hala nola industrian, nekazaritza, biomedikuntza, eta defentsa nazionala.
Azken urteotan, Brillouin denbora-domeinuko analizatzaile optikoa, zuntz optikoaren sentsazio-teknologiaren ordezkari tipiko gisa, arreta zabala jaso du. Zuntz optikoko beste sentsore batzuekin alderatuta, Brillouin denbora-domeinu optikoko analizatzaileak abantailak ditu, hala nola bereizmen espazial handia, distantzia ultraluzeko sentsazioa, eta neurketa dinamikoa. Aldi berean, tenperatura eta mikrotentsioa bezalako kantitate fisikoak neur ditzake doitasun handiz. Izan ere, zuntz optikoek sentsore-osagai gisa eta seinalearen transmisio-kanal gisa balio dutelako, seinale optikoak transmisio-seinale gisa erabiltzeak egitura-kostuak eraginkortasunez murrizten ditu.

Banatutako zuntz optikoko sentsore-teknologia oso erabilia da kanalizazio-ihesak kontrolatzeko teknologian, sentsazio-espazio sorta zabalagatik., sentsaziorako eta transmisiorako zuntz bera, egitura sinplea, erabilera erosoa, seinalea eskuratzeko kostu baxua luzera unitateko, eta kostu-eraginkortasun handia.

Sentsore tradizionalak mota elektrikoak dira gehienbat, neurketa-tarte txikiarekin eta sare-konexio zailarekin. Gainera, puntu-sentsoreek mantentze-kostu handiak dituzte distantzia handiak eta distantzia luzeak neurtzean. Aitzitik, zuntz optikoko sentsoreen sentsoreak zuntz optikoa dira, egitura egonkorra duena, interferentzia elektromagnetikoekiko erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia, tamaina txikia, eta kostu baxua. Horrez gain, zuntz optikoaren estaldura zabala da, eta zabalera eta banaketa espaziala duten sistemak neur ditzake. Horregatik, 1970eko hamarkadaren amaieratik, banatutako zuntz optikoa sentsazioa oso garatua izan da, denbora-domeinu optikoaren islapen teknologiaren sorrerarekin (OTDR), Raman denbora-domeinu optikoa islatzeko teknologia (ROTDR), Brillouin denbora-domeinu optikoa islatzeko teknologia (BOTDR), eta fase-sentikorra den denbora-domeinu optikoa islatzeko teknologia（ Φ- OTDR, etab. Gaur egun, Raman denbora-domeinu optikoa islatzea (ROTDR) tenperatura neurtzean oinarritutako teknologia nahiko heldua da. Horien artean, Raman denbora-domeinu optikoa islatzea (ROTDR) teknologiak pultsatutako argia injektatzen du zuntzean, eta atzerako Raman sakabanatze-espektroaren tenperatura-efektua zuntzean argia hedatzean sortzen da.. Intzidente-argi kuantikoak zuntzaren material-molekularekin talka egiten duenean, talka elastikoak eta ez-elastikoak gertatzen dira. Talka elastikoa gertatzen denean, ez dago energia-trukerik argi-kuantuaren eta materialen molekulen artean, eta argi-quantumaren maiztasuna ez da inola ere aldatzen, ondorioz, Rayleigh-en argia sakabanatuz argi intzidentearen uhin-luzera bera mantenduz; Talka inelastikoetan, energia trukea gertatzen da, eta argi-quantak fonoiak askatu edo xurga ditzakete, ondorioz, uhin-luzera luzeagoko Stokes argia eta uhin-luzera laburragoko Stokes-en aurkako argia sortzen da.. Stokesen aurkako argiaren tenperaturarekiko sentikortasuna dela eta, sistemak Stokes kanal optikoa erabiltzen du erreferentzia kanal gisa eta Stokes aurkako kanal optikoa seinale kanal gisa. Bien arteko erlazioak tenperatura ez diren faktoreak ezaba ditzake, hala nola argi iturriko seinaleen gorabeherak eta zuntz okertzea, tenperaturaren informazioa biltzea lortuz.

FJINNOk zuntz optikoko tenperatura neurtzeko sistema banatuak eskaintzen ditu, Fabrikatzaileek zuzenean saltzen dituztenak eta hodi-galeria integraletan asko erabil daitezkeenak, kable-lubakiak, petrolio eta gas hodiak, azpiestazioak, etab.