OptikFiberSkelayotganStizim
Optik-tolali sezgir tizim 1977 yilda boshlangan va optik tolali aloqa texnologiyasining rivojlanishi bilan tez rivojlangan. Optik tolalarni sezish tizimi mamlakatda axborotlashtirish darajasini o'lchash uchun muhim ko'rsatkichdir. Hangzhou Internet of Things and Sensing System Application Forum-dan optik tolalarni sezish tizimi harbiy, mudofaa, aerokosmik, sanoat va tog'-kon korxonalarida, energetika va atrof-muhitni muhofaza qilish, sanoat nazorati, tibbiyot va sog'liqni saqlash, o'lchov va sinovlar, qurilishda keng qo'llanilgan. , maishiy texnika va boshqa sohalar. keng bozor. Dunyoda harorat, bosim, oqim, siljish, tebranish, aylanish, egilish, suyuqlik darajasi, tezlik, tezlashuv, tovush maydoni, oqim, kuchlanish, magnit maydon va nurlanish kabi yuzlab optik-tolali sezgir tizimlar mavjud. Sensing.
Optik tolali ishlaydigan chastotali tarmoqli kengligi, katta dinamik diapazon, telemetriya masofadan boshqarish uchun mos, bu juda kam yo'qotishlarga ega uzatish liniyasi; ma'lum sharoitlarda, optik tolalar o'lchovni yoki dala yuklanishini qabul qilishda ayniqsa oson, mukammal sezgir komponent hisoblanadi; optik tolaning o'zi zaryadlangan emas, kichik o'lchamli, engil, egiluvchanligi oson, elektromagnit shovqin, nurlanishning yaxshi qarshiligi, ayniqsa yonuvchan, portlovchi, bo'shliq cheklangan va kuchli elektromagnit parazit kabi qattiq muhitda foydalanish uchun javob beradi. Shu sababli, optik tolali zondlash texnologiyasi tashkil topganidan buyon katta e'tiborga sazovor bo'ldi va deyarli barcha sohalarda o'rganildi va qo'llanildi, sezgirlik texnologiyasining kashshofiga aylandi va sezgirlik texnologiyasining jadal rivojlanishiga ko'maklashdi.
Optik tolalarni sezish, shu jumladan tashqi signallarni qabul qilish va uzatish (o'lchangan). Qabul qilish (yoki sezgirlik) deb ataladigan narsa, uning o'zgaruvchan qonuniga ko'ra tashqi signal tomonidan uzatiladigan yorug'lik to'lqinining fizik xarakterli parametrlarini, masalan, intensivlik (quvvat), to'lqin uzunligi, chastota, faza va qutblanish holati va o'zgarishni anglatadi. optik parametrning o'lchami"" ni qabul qilish; tashqi signallarning o'zgarishi. Ushbu&"idrok GG"; aslida real vaqtda tolaga tarqaladigan yorug'lik to'lqinlarini modulyatsiya qiluvchi tashqi signaldir. O'tkazish deb ataladigan narsa, optik tolalar tashqi signal bilan modulyatsiya qilingan optik to'lqinni aniqlash uchun fotodetektorga uzatadi, tashqi signalni optik to'lqindan chiqaradi va kerak bo'lganda ma'lumotlarni qayta ishlashni amalga oshiradi, ya'ni demodulyatsiya. Shu sababli, optik tolali sezgirlik texnologiyasi modulyatsiya va demodulyatsiya usullarini o'z ichiga oladi, ya'ni tashqi signal (o'lchangan) optik toladagi optik to'lqin parametrlarini qanday modulyatsiya qiladi (yoki yuklash texnikasi) va modulyatsiya qilingan yorug'lik to'lqinidan tashqi signalni qanday chiqarish ( Demodulyatsiya texnikasi (yoki aniqlash texnikasi) o'lchanadi).
Tashqi signalning sezgir tolaga optik parametrlarini modulyatsiya qiladigan qismi modulyatsiya mintaqasi deb ataladi. Modulyatsiya maydoni va optik tolalar o'rtasidagi munosabatlarga ko'ra modulyatsiyani ikki toifaga bo'lish mumkin. Ularning bir turi funktsional modulyatsiya bo'lib, modulyatsiya maydoni optik tolada joylashgan. Tashqi signal optik tolaning ma'lum uzatish xarakterli parametrlarini to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirib, optik to'lqinni modulyatsiya qiladi. Bunday optik tolali sensor funktsional tip (Funktsional tolalar, qisqacha FF turi) yoki ichki tipdagi optik tolali sensor deb nomlanadi, shuningdek ichki modulyatsiya tipidagi sensorga aylanadi va optik tolalar" funktsiyalariga ega; uzatish" va&"sezgir GG";. Yorug'lik manbaiga ulangan qabul qiluvchi tola va fotodetektor bilan bog'langan qabul qiluvchi tolalar sezgir tolalar deb ataladigan doimiy tolalardir, shuning uchun funktsional tolalar sensori ham tolali yoki sezgir tolalar sensori deb ataladi. Boshqa turi - funktsional bo'lmagan modulyatsiya. Modulyatsiya maydoni optik toladan tashqarida. Tashqi signal tashqi modulyatsiya moslamasi tomonidan optik tolaga kiradigan optik to'lqinga modulyatsiya qilinadi. Ushbu turdagi optik tolali datchik Funktsional bo'lmagan tolalar (NFF) yoki tashqi deb nomlanadi. Optik-tolali datchik turi, uzatuvchi tola va qabul qiluvchi tola faqat yorug'lik o'tkazuvchi tolalar deb ataladigan va uzluksizligi bo'lmagan yorug'lik to'lqinlarini uzatishga xizmat qiladi. Shuning uchun, ishlamaydigan optik tolali sensor, shuningdek, nur o'tkazuvchi tolali sensor yoki tashqi modulyatsiyalangan tolali sensor deb ham ataladi.
Tashqi signal bilan modulyatsiya qilingan yorug'lik to'lqinining fizik xarakteristikasi parametrlarining o'zgarishiga ko'ra, yorug'lik to'lqinining modulyatsiyasini besh turga bo'lish mumkin: yorug'lik intensivligi modulyatsiyasi, optik chastota modulyatsiyasi, optik to'lqin uzunligi modulyatsiyasi, optik faz modulyatsiyasi va qutblanish modulyatsiya.
Mavjud har qanday fotodetektor faqat yorug'lik intensivligiga javob bera oladigan va yorug'likning chastotasi, to'lqin uzunligi, fazasi va polarizatsiya modulyatsiyasi signaliga to'g'ridan-to'g'ri javob bera olmasligi sababli, ba'zi bir konversiya texnikasi bilan uni intensivlik signaliga aylantirish kerak. Aniqlashni qabul qiling va amalga oshiring.
Optik tolalarni sezish texnologiyasini qo'llash tasnifi
Yorug'lik intensivligini modulyatsiya qilish
Light-ta'kidlash optik tolali sezgirlik texnologiyasida nisbatan sodda va keng qo'llaniladigan modulyatsiya usuli hisoblanadi. Asosiy printsip - tashqi signalning buzilishidan (o'lchov bilan) tolaning yorug'ligini (keng spektrli yorug'lik yoki o'ziga xos to'lqin uzunlikdagi yorug'likni) o'zgartirish uchun, so'ngra chiqadigan yorug'lik intensivligini (demodulyatsiya) tashqi signalga erishish. O'lchov.
Faza modulyatsiyasi
Optik o'zgarishlar modulyatsiyasi tashqi signalning ma'lum bir qonuni (o'lchangan) bo'yicha optik tolada tarqaladigan yorug'lik to'lqinining fazasini o'zgarishini anglatadi va optik fazaning o'zgarishi miqdori o'lchangan tashqi miqdorni aks ettiradi.
Optik tolali sezgirlik texnologiyasida odatda uchta turdagi optik faz modulyatsiyasi mavjud. Ulardan biri funktsional modulyatsiya bo'lib, tashqi signal sezgir tolaning geometrik kattaligi va sinishi indeksini kuch tejamkorlik effekti, termal kuchlanish effekti, elastik yorug'lik effekti va optik tolaning termo-optik ta'siri orqali o'zgartiradi va shu bilan optik fazaning o'zgarishiga olib keladi optik tolada. Optik fazaning modulyatsiyasiga erishish uchun. Ikkinchi turi - Sagnac effektli modulyatsiyasi. Tashqi signal (aylanish) tolaning o'zi parametrlarini o'zgartirmaydi. Buning o'rniga, inersiya maydonidagi dumaloq tolalar aylantirilib, qarama-qarshi yo'nalishda tarqaladigan ikkita nur orasidagi mos keladigan optik yo'l farqini hosil qiladi. Optik fazaning modulyatsiyasi. Uchinchi tur - bu funktsional bo'lmagan modulyatsiya, ya'ni optik tola ichidagi optik fazaning modulyatsiyasi bo'lib, u optik to'lqin yo'llarining farqini sezgir tola tashqarisidagi optik tolaga aylantiradi.
Polarizatsiya modulyatsiyasi
Polarizatsiya modulyatsiyasi tashqi signal (o'lchangan) ma'lum bir tarzda tolada yorug'lik to'lqinining qutblanish tekisligining muntazam ravishda og'ishiga (optik aylanishiga) yoki bir marta sinishiga olib keladi va shu bilan yorug'likning polarizatsiya xarakteristikasi o'zgarishini keltirib chiqaradi. yorug'likning qutblanish holatining o'zgarishini aniqlash. Tashqi dunyo o'lchovi bilan o'lchanishi mumkin.
To'lqin uzunligini modulyatsiya qilish
Tashqi signal (o'lchangan) chastotani tanlash, filtrlash va boshqalar yordamida optik tolada uzatiladigan nurning to'lqin uzunligini o'zgartiradi va o'lchangan to'lqin uzunligini o'zgartirish va o'lchash mumkin. Ushbu turdagi modulyatsiya optik deb nomlanadito'lqin uzunligini modulyatsiya qilish.
Optik to'lqin uzunligini modulyatsiya qilishning amaldagi usullari asosan optik chastotani tanlash va filtrlashdir. An'anaviy optik to'lqin uzunligini modulyatsiya qilish usullari, asosan, FP interferometrik filtrlash, Riot polarizatsiyasi birefringentli filtrlash va turli xil siljish spektral tanlovi kabi tashqi modulyatsiya usullarini o'z ichiga oladi. So'nggi 20 yil ichida, ayniqsa so'nggi yillarda jadal rivojlangan tolali panjarani filtrlash texnologiyasi optik to'lqin uzunligini modulyatsiya qilish texnologiyasi uchun yangi istiqbollarni ochdi.
Chastotani modulyatsiya qilish turi
Optik chastotali modulyatsiya degani, tashqi signal (o'lchangan) optik tolada uzatiladigan optik to'lqin chastotasini modulyatsiya qiladi va chastota ofseti o'lchovni aks ettiradi. Hozirgi vaqtda Dopler usulida ko'proq modulyatsiya usullari qo'llaniladi, ya'ni tashqi signal qabul qiluvchi tolaga optik to'lqin chastotasini Dopler effekti orqali modulyatsiya qiladi, bu esa ishlamaydigan modulyatsiya hisoblanadi.
Sensor xususiyatlari:
Elektromagnit parazitga nisbatan yuqori sezuvchanlik va immunitet. Elyaf sensorini aniqlash tizimiga tashqi maydon aralashishi qiyin bo'lgani uchun va optik signal uzatish paytida elektromagnit to'lqin bilan o'zaro ta'sir qilmaydi va hech qanday elektr shovqiniga ta'sir qilmaydi. Ushbu xususiyat tufayli tola sensori quvvat tizimini aniqlashda olinadi. keng qo'llanilgan.
Elyafning egiluvchanligi va pishiqligi yaxshi, shuning uchun sensorni joyida tekshirish ehtiyojlariga ko'ra har xil shakllarda tayyorlash mumkin.
O'lchangan chastota tarmoqli kengligi va dinamik javob oralig'i katta.
U kuchli portativlikka ega va uni turli fizik kattalikdagi datchiklar, shu jumladan tovush maydoni, magnit maydon, bosim, harorat, tezlashuv, siljish, suyuqlik darajasi, oqim, oqim, nurlanish va hk.
U juda o'rnatilgan va kompyuterlar va optik tolali tizimlar bilan ulanishi oson, bu tizimni telemetriya va boshqarishni osonlashtiradi.
Aqo'shilish：
Strukturaviy muhandislik tekshiruvida optik tolalarni sezish texnologiyasi
Ko'prikni aniqlashda optik tolalarni sezish texnologiyasi
Geotexnika mexanikasi va muhandisligida optik tolalarni sezish texnologiyasi
Optik tolalarni sezish texnologiyasining harbiy qo'llanilishi