Capteurs de température à fibre optique basé sur des tableaux de l'indice de réfraction

Coursework cours" la technologie des matériaux micro, opto-et nanoélectronique »

Institut de Moscou de Electronic Technology (TU)

Moscou 2009 г.

Introduction

Fibre optique capteur (VOD) - capteur de grandeurs physiques dans lesquels le design comme élément de détection et de transmission de rayonnement optique à partir d'un milieu utilisé fibre optique. L'élément sensible convertit certaines eaux effets physiques du changement dans les propriétés de la transmission, exprimées ou rayonnement diffusé. Le principe de fonctionnement du traitement peut être divisé en groupes Conformément à ce paramètre de l'onde optique est mesurée pour informations sur les effets physiques: l'intensité, la phase, état de polarisation, la composition spectrale du rayonnement ou modovy.

Selon principe de fonctionnement et les caractéristiques de conception des capteurs peut être divisé en quatre groupe [5]:

1. Optocoupleurs canal ouvert qui héberge ou à atmosphère contrôlée, ou élément intermédiaire.

2. Capteurs à fibre optique dans lequel l'élément de détection est elle-même fibres optiques propriétés qui changent sous l'influence de l'extérieur facteurs.

3. Capteurs optiques intégrés, en utilisant comme sensibles Elément guide d'onde planaire fabriqué par l'optique intégrée; le principe de ces capteurs est basé sur totale frustrée interne réflexion pour les rayons se propageant le long de la fibre optique, et" fuite" à travers leur l'interface en la portant à l'environnement ou à des changements dans l'indice indice de réfraction.

4. Les capteurs avec des connexions à fibres optiques, dans lequel l'élément de détection Situé à la pause des fibres optiques et de son effet sur sortie de la lumière.

Moderne EAU permet de mesurer la déformation, la pression, la température, la distance, la position l'espace, la vitesse du mouvement linéaire et la vitesse de rotation, l'accélération, les paramètres des oscillations et des ondes acoustiques, le niveau des liquides, l'indice de réfraction, les champs électriques et magnétiques, la dose de rayonnement, et le nombre de d'autres grandeurs physiques.

Utilisation VOD est basé sur des phénomènes tels que l'électro-optique, magnéto-optique, elastooptical, thermo-luminescence, Raman la diffusion, la diffusion de Rayleigh et intermode interaction Brillouin et d'autres.

Les avantages EAUX sont: protection contre l'exposition aux champs électromagnétiques, haute la sensibilité, la fiabilité, la reproductibilité et une large gamme dynamique mesures, de petite taille et le poids, élevée à la corrosion et la résistance de rayonnement, force isolant, la sécurité incendie, et la possibilité de spectrale Éléments sensibles disposés en multiplexage spatial une ou plusieurs fibres optiques, une distance considérable du lieu mesure, temps de réponse rapide [4].

Une des options nouvelles et prometteuses température de l'eau et de déformations mécaniques sont des capteurs utilisant des réseaux de fibres (réseaux de Bragg) comme un élément de détection - qui ont la propriété de réfléchir la lumière à une longueur d'onde spécifique.

Domaines utilisation des eaux de la température et de la déformation des objets qui sont basés sur treillis sont très diverses. Ici ne est pas une liste complète des possibles applications de tels systèmes:

all types de construction et de la communication, de l'automobile, l'aviation, la construction navale, l'entretien et la surveillance d'état (intégrité, la sécurité) bâtiments de la ville et des sites industriels [6].

En utilisant Bragg sur fibre (FBG) est la dépendance λBR longueur d'onde de résonance de la température de la fibre et fixé à la il traction mécanique ou contrainte de compression.

I...


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