फाइबर ऑप्टिक सेंसर के मूल सिद्धांत

ऑप्टिकल फाइबर ऑप्टिकल फाइबर का संक्षिप्त नाम है। ऑप्टिकल फाइबर का मुख्य घटक सिलिका है, जो एक उच्च अपवर्तक सूचकांक के साथ एक कोर, कम अपवर्तक सूचकांक के साथ एक क्लैडिंग और एक सुरक्षात्मक परत से बना होता है। कोर लगभग 0.1 मिमी के व्यास के साथ एक पतला कांच का फिलामेंट है, और एक निर्देशित तरंग संरचना है जो इसमें प्रकाश को घेरती है और अक्षीय दिशा में फैलती है। ऑप्टिकल फाइबर सेंसर की खोज ऑप्टिकल फाइबर की बाहरी गड़बड़ी का पता लगाने के अभ्यास से हुई है। व्यवहार में, लोगों ने पाया है कि जब ऑप्टिकल फाइबर बाहरी वातावरण में परिवर्तन के अधीन होता है, तो यह ऑप्टिकल फाइबर के अंदर प्रसारित ऑप्टिकल तरंग मापदंडों में परिवर्तन का कारण होगा, और ये परिवर्तन बाहरी कारकों के साथ एक निश्चित कानून में हैं। ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक विकसित की।

कई बाहरी मापदंडों पर ऑप्टिकल फाइबर का एक निश्चित संवेदनशील प्रभाव होता है। ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग के सिद्धांत का अध्ययन करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर के इन प्रभावों को लागू करने का अध्ययन करने के लिए, बाहरी मापा मापदंडों के साथ मॉड्यूलेशन क्षेत्र में प्रकाश की बातचीत का अध्ययन करने के लिए, और जीजी उद्धरण के कार्य का एहसास करने के लिए, जीजी को संचारित करना है; और जीजी quot;सेंसिंग जीजी quot; बाहरी मापा पैरामीटर यह एक ऑप्टिकल फाइबर सेंसर है। कोर।

ऑप्टिकल संचार प्रणालियों में, प्रकाश तरंग संकेतों के लंबी दूरी के संचरण के लिए एक माध्यम के रूप में ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जाता है। जाहिर है, इस प्रकार के अनुप्रयोग में, ऑप्टिकल फाइबर द्वारा प्रेषित ऑप्टिकल सिग्नल जितना कम बाहरी हस्तक्षेप होता है, उतना ही बेहतर होता है। हालांकि, वास्तविक ऑप्टिकल ट्रांसमिशन प्रक्रिया में, ऑप्टिकल फाइबर बाहरी पर्यावरणीय कारकों, जैसे तापमान, दबाव, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और अन्य बाहरी स्थितियों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जिससे प्रकाश की तीव्रता, चरण, आवृत्ति, ध्रुवीकरण जैसे ऑप्टिकल फाइबर मापदंडों में परिवर्तन होगा। और तरंग दैर्ध्य। इसलिए, लोगों ने पाया कि यदि प्रकाश तरंग पैरामीटर के परिवर्तन को मापा जा सकता है, तो प्रकाश तरंग पैरामीटर के परिवर्तन का कारण बनने वाली विभिन्न भौतिक मात्राओं के आकार को जाना जा सकता है, और इस प्रकार ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक का उत्पादन होता है। ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक एक ऐसी तकनीक है जो बाहरी भौतिक मात्राओं को संकेतों में परिवर्तित करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर जीजी # 39; की संवेदनशीलता का उपयोग करती है जिसे सीधे मापा जा सकता है। क्योंकि ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग न केवल प्रकाश तरंगों के प्रसार माध्यम के रूप में किया जा सकता है, बल्कि इसलिए भी कि विशेषता पैरामीटर (आयाम, चरण, ध्रुवीकरण राज्य, तरंग दैर्ध्य, आदि) जो प्रकाश तरंगों की विशेषता रखते हैं, जब प्रकाश तरंगें ऑप्टिकल फाइबर में फैलती हैं, बाहरी कारणों से होती हैं। कारक (जैसे तापमान, दबाव, तनाव, चुंबकीय क्षेत्र, विद्युत क्षेत्र और विस्थापन)। , रोटेशन, आदि) प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से बदलता है, ताकि ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग विभिन्न भौतिक मात्राओं का पता लगाने के लिए एक संवेदी तत्व के रूप में भी किया जा सके।

ऊपर दिया गया चित्र ऑप्टिकल फाइबर सेंसर का योजनाबद्ध आरेख है। फाइबर ऑप्टिक सेंसर आमतौर पर प्रकाश स्रोत, ट्रांसमिशन फाइबर, सेंसिंग तत्व या मॉड्यूलेशन क्षेत्र, प्रकाश का पता लगाने और अन्य भागों से बना होता है। प्रकाश की तीव्रता, तरंग दैर्ध्य, आयाम, चरण, ध्रुवीकरण की स्थिति और मोड वितरण जैसे मापदंडों को फाइबर ट्रांसमिशन के दौरान बाहरी प्रभावों द्वारा बदला जा सकता है, विशेष रूप से तापमान, दबाव, त्वरण, वोल्टेज, करंट, विस्थापन, कंपन, रोटेशन, झुकने, जब तनाव, रासायनिक मात्रा और जैव रासायनिक मात्रा ऑप्टिकल पथ को प्रभावित करती है, ये पैरामीटर तदनुसार बदल जाएंगे। ऑप्टिकल फाइबर सेंसर बाहरी कारकों के परिवर्तन के साथ इन मापदंडों के संबंध के अनुसार प्रत्येक संबंधित भौतिक मात्रा के आकार का पता लगाता है।