Quels types de capteurs de fibre optique sont là？

  18 Sep , 2020         Chris         8609

Capteur de stress

  Le stress est très fréquent dans la vie quotidienne, et sa surveillance a un très large éventail d’applications. Par exemple, la détection de la stabilité structurelle des grandes machines et la surveillance sanitaire des installations telles que les ponts et les tunnels nécessitent tous la mesure précise de la souche. Le capteur de stress basé sur la fibre laser a une sensibilité élevée, interférence anti-électromagnétique, résistance à la corrosion et système de mise en œuvre flexible, et a été largement utilisé dans la pratique d’ingénierie dans la surveillance du stress.

   Il convient de mentionner le capteur de tension de fibre de boucle de rétroaction de fréquence bistable, qui peut varier en fréquence de quasi-statique à plusieurs centaines Hertz et se compose d’une grille de fibre de phase-décalée Bragg pour la détection de contrainte et un interféromètre fabry-perot de fibre comme référence. Le système utilise la technologie lump-drever-Hall pour générer des signaux d’erreur, et le support laser et la bande latérale sont verrouillés à l’élément de référence et l’élément du capteur à travers deux boucles de rétroaction indépendantes respectivement. La résolution de la souche est de 1/ F dans la bande passante de 0,01-250Hz, et la résolution de la souche est supérieure à 0,01N à la fréquence de 10Hz, avec une plage dynamique jusqu’à 149dB.Compared avec le capteur de tension statique traditionnel, ce capteur a une grande amélioration dans la résolution et la bande passante de détection et peut être utilisé comme un outil puissant dans les applications de recherche géophysique.

Capteur d’index réfraction

   Dans la recherche en biologie, chimie, fabrication de matériaux, tests médicaux et autres applications pratiques, la détection de l’indice de réfraction a toujours été un lien crucial. La fibre optique présente des avantages évidents dans la détection de l’indice de réfraction, comme le poids léger, la petite taille, la sensibilité élevée, la grande bande passante et les interférences antiélectromagnétiques.

   Il s’agit d’un capteur d’index réfraction basé sur une cavité linéaire double longueur d’onde erbium-dopé fibre laser. La structure de base du capteur est une cavité linéaire, et deux grilles Bragg de fibre (FBG) dont les longueurs d’onde centrales sont inférieures à 1nm l’une de l’autre sont utilisées. Puisque les deux FBG ont le même support de gain d’EDF, la concurrence de gain se produira dans la cavité. Lorsque l’élément de détection, c’est-à-dire une microfibre de 15 mm de long est immergée dans la solution à tester, une certaine longueur d’onde de la lumière connaîtra une perte de puissance optique. Les deux FBG ont une sensibilité de -231.1dB/RIU et 42.6dB/RIU respectivement dans la gamme d’index de réfraction de 1.300 à 1.335, et la variation relative de puissance des deux longueurs d’onde de FBG a une sensibilité plus élevée de -273.7dB/RIU, avec une meilleure stabilité due à la réduction de la source de la lumière et de l’interférence externe. En raison de sa sensibilité élevée et de sa structure simple, ce capteur d’indice de réfraction compétitif à double longueur d’onde a un large potentiel d’application dans les domaines de la détection chimique et biochimique.

Capteur de température

   En termes de capteur de température, qui est une sorte de basé sur la méthode de tissu - perot dans la chambre de mélange et la combinaison aléatoire du capteur de température de fibre optique, méthode de lentille laser dans mixte - cavité perot est composée de forme de fibre de mode unique, avec une courte période de fusion de fibre optique de noyau de suspension est composée de multiples miroir aléatoire Rayleigh se dispersant le long de la fibre de compensation de dispersion produite par la transmission et ont été un résultat direct de la fibre Raman gain. La cavité fabry-Perot a deux fonctions : le réflecteur laser et le capteur de température. Le capteur de température laser à fibre optique a une puissance de sortie maximale d’environ 4mW dans la gamme de longueur d’onde de 15nm, et peut atteindre une sensibilité de température d’environ 18h/°C dans la plage de mesure de 200°C.

Capteur de pression

   Dans des environnements extrêmes tels que le pétrole ou les puits géothermiques, où la température est supérieure à 130 °C, les capteurs électriques conventionnels ne peuvent pas répondre aux exigences d’une surveillance de pression soutenue, tandis que des capteurs laser à fibre optique qui peuvent mesurer la pression liquide ou gazeuse sont également disponibles. La méthode est utilisée pour mesurer la polarisation du tissu de type pression statique fluide - perot dans le capteur laser de fibre optique, utilisant la grille de fibre birefringent et deux morceaux de fibre d’erbium elliptique d’erbium de noyau, sur la base du principe de polarisation orthogonale et de fréquence de battement, effet fluide dans la cavité de laser dans l’un des fibres optiques de noyau elliptique, produire deux modes de polarisation orthogonale de décalage de phase différentielle , ce qui entraîne un changement correspondant du laser en mode longitudinale de fréquence de battement. L’autre fibre a un décalage de 90° dans la direction du noyau elliptique, ce qui compense le changement de phase causé par la température. La dispersion dans la fibre birefringent Bragg rating réflecteur est utilisé pour éliminer la quasi déjibilité de la fréquence de battement de mode de polarisation d’un ordre donné. Le capteur peut tester la pression du fluide jusqu’à 100MPa.

Capteur acoustique

   En tant que capteur laser à fibre optique à haute fréquence utilisé pour la détection acoustique, l’onde ultrasonique peut déformer la cavité laser de fibre optique et causer la variation de fréquence du signal de sortie hétérodyne. La réponse de fréquence du capteur se produit à 22MHz, et sa sensibilité de détection acoustique à large bande est de 2,25mhz /kPa. Lorsque le taux d’échantillonnage est de 100mhz, la pression équivalente au bruit atteint 45Pa.Its bande passante de détection pour les ondes sphériques atteint 18 MHz.La sensibilité le long de la longueur de la fibre varie avec le mode espace laser et est déterminée par la grille et les paramètres de la cavité. Dans la direction radiale, la sensibilité est inversement proportionnelle à la racine carrée de la distance entre la source et le détecteur. La sensibilité acoustique peut être améliorée en réduisant la longueur de la cavité, et la cavité courte peut améliorer considérablement le contraste photogénique (PAM) et la profondeur de pénétration du capteur.

Capteur de champ magnétique

   Le capteur laser d’anneau de fibre optique basé sur le fluide magnétique utilisé pour la détection de champ magnétique est relié à la structure de fibre mono-mode-noyau-single-mode enduite de fluide magnétique dans la cavité d’anneau de laser, qui peut être employée comme filtre de bandepass et élément de détection de champ magnétique. Basé sur l’effet d’image de soi, lorsque le champ magnétique externe change, le paramètre de filtrage de la structure de fibre mono-mode-core-single-mode, à savoir la longueur d’onde spectrale de sortie, sera modifié en agissant sur le fluide magnétique. Le rapport de rejet du mode de filtrage de passage de bande est 14 dB, et la perte d’insertion est d’environ -1.03 dB.When le champ magnétique externe augmente, la longueur d’onde laser change de bleu. La sensibilité de détection était 12.05 PM /Oe entre Oe 15.9 et Oe 222.3.Le capteur a les avantages du spectre de sortie SNR élevé, largeur étroite de bande et valeur Q élevée.