OptinenFIberSensing (ensing) -merkinnäSystem
Kuituoptinen tunnistusjärjestelmä alkoi vuonna 1977 ja kehittyi nopeasti optisen kuituviestinnän teknologian kehittämisen kanssa. Optinen kuitujen tunnistusjärjestelmä on tärkeä indikaattori, jolla mitataan tiedonsaantiastetta maassa. Hangzhoun esineiden internetin ja tunnistusjärjestelmän sovellusfoorumista optista kuitujen tunnistusjärjestelmää on käytetty laajalti sotilas-, puolustus-, ilmailu-, teollisuus- ja kaivosyrityksissä, energia- ja ympäristönsuojelussa, teollisessa valvonnassa, lääketieteellisessä ja terveydessä, mittauksessa ja testauksessa, rakentamisessa, kodinkoneissa ja muilla aloilla. laajat markkinat. Maailmassa on satoja kuituoptisia tunnistusjärjestelmiä, kuten lämpötila, paine, virtaus, siirtymä, tärinä, kierto, taivutus, nestetaso, nopeus, kiihtyvyys, äänikenttä, virta, jännite, magneettikenttä ja säteily. Tunnistus.
Optinen kuitukäyttötaajuuskaistanleveys, suuri dynaaminen alue, joka soveltuu telemetrian kauko-ohjaimeen, on erinomainen pienihäviöinen siirtolinja; tietyissä olosuhteissa optinen kuitu on erityisen helppo hyväksyä mittaus tai kentän kuormitus, on erinomainen herkkä komponentti; optinen kuitu itsessään ei ole ladattu, pieni koko, kevyt paino, helppo taivuttaa, sähkömagneettiset häiriöt, hyvä säteilynkestävyys, joka soveltuu erityisesti käytettäväksi ankarissa ympäristöissä, kuten syttyvissä, räjähtävissä, avaruudessa rajoitetuissa ja voimakkaissa sähkömagneettisissa häiriöissä. Siksi valokuidun tunnistusteknologia on saanut suurta huomiota perustamisestaan lähtien, ja sitä on tutkittu ja sovellettu lähes kaikilla aloilla, ja siitä on tullut aistimisteknologian edelläkävijä ja se on edistänyt aistimisteknologian voimakasta kehitystä.
Optisen kuidun tunnistus, mukaan lukien ulkoisten signaalien havaitseminen ja välittäminen (mitattu). Niin sanotulla havainnolla (tai herkkyydellä) tarkoitetaan ulkoisen signaalin muuttuvan lain mukaisesti välittämän valoaallon fyysisiä ominaisparametreja, kuten voimakkuuden (teho), aallonpituus, taajuus, vaihe ja polarisaatiotila, ja mitatun optisen parametrin muutos on ulkoisten signaalien "havaitsevia" muutoksia. Tämä "havainto" on pohjimmiltaan ulkoinen signaali, joka moduloi kuidussa leviäviä valoaaltoja reaaliajassa. Niin sanottu lähetys tarkoittaa sitä, että optinen kuitu lähettää ulkoisen signaalin moduloiman optisen aallon fotodetektoriin havaitsemista varten, poimii ulkoisen signaalin optisesta aallosta ja suorittaa tietojenkäsittelyn tarpeen mukaan eli demoduloinnin. Siksi kuituoptinen tunnistustekniikka sisältää sekä modulaatio- että demodulaatiotekniikoita, nimittäin sen, miten ulkoinen signaali (mitattu) moduloi optisen kuidun optisen aallon parametreja (tai kuormitustekniikkaa) ja miten ulkoinen signaali voidaan poimia mitatusta moduloidusta valoaallosta (Demodulation-tekniikka (tai havaitsemistekniikka).
Ulkoisen signaalin osaa, joka moduloi anturikuidun optisia parametreja, kutsutaan modulaatioalueeksi. Modulaatioalueen ja optisen kuidun välisen suhteen mukaan modulaatio voidaan jakaa kahteen luokkaan. Yksi tyyppi on toiminnallinen modulaatio, ja modulaatioalue sijaitsee optisessa kuidussa. Ulkoinen signaali moduloi optista aaltoa muuttamalla suoraan tiettyjä optisen kuidun siirto-ominaisparametreja. Tällaista kuituoptista anturia kutsutaan toiminnalliseksi tyypiksi (toiminnallinen kuitu, FF-tyyppi lyhyesti) tai luontainen kuituoptinen anturi, ja siitä tulee myös sisäinen modulaatiotyyppinen anturi, ja optisella kuidulla on toiminnot "siirto" ja "tunnistus". Valonlähteeseen ja fotodetektoriin yhdistetty vastaanottava kuitu ovat jatkuva kuitu, jota kutsutaan anturikuiduksi, joten toiminnallista kuituanturia kutsutaan myös all-fiber- tai aistivaksi kuituanturksi. Toinen tyyppi on toimimaton modulaatio. Modulaatioalue on optisen kuidun ulkopuolella. Ulkoinen signaali moduloidaan ulkoisella modulaatiolaitteella optiseen aaltoon, joka tulee optiseen kuituun. Tämäntyyppistä optista kuituanturia kutsutaan toimimattomaksi kuiduteriseksi (NFF) tai ulkopuoliseksi. Kuituoptisen anturin tyyppi, välittävä kuitu ja vastaanottava kuitu välittävät vain valoa lähettäviä aaltoja, joita kutsutaan valoa lähettäviä kuituja ja joilla ei ole jatkuvuutta. Siksi toimimattomaksi kuituoptiseksi anturiksi kutsutaan myös valoa välittävää kuituanturia tai ulkoisesti moduloitua kuituanturia.
Ulkoisen signaalin moduloiman valoaallon fyysisten ominaisparametrien muutoksen mukaan valoaallon modulaatio voidaan jakaa viiteen tyyppiin: valon voimakkuuden modulaatio, optisen taajuuden modulaatio, optinen aallonpituusmodulaatio, optisen vaiheen modulaatio ja polarisaation modulaatio.
Koska mikä tahansa olemassa oleva fotodetektori voi reagoida vain valon voimakkuuteen eikä pysty suoraan vastaamaan valon taajuus-, aallonpituus-, vaihe- ja polarisaatiomodulaatiosignaaliin, se on muunnettava voimakkuussignaaliksi jollakin muuntamistekniikalla. Vastaanota ja toteuta tunnistus.
Optisen kuiduntunnistusteknologian sovellusluokitus
Valon voimakkuuden modulaatio
Valopainotus on suhteellisen yksinkertainen ja laajalti käytetty modulaatiomenetelmä kuituoptisella tunnistustekniikalla. Perusperiaatteena on käyttää ulkoisen signaalin häiriötä (mitattu) valon voimakkuuden (eli modulaation) muuttamiseen kuidussa (laajaspektrivalo tai tietty aallonpituusvalo) ja mitata sitten lähtövalon voimakkuus (demodulaatio) ulkoisen signaalin saavuttamiseksi. Mittaus.
Vaiheen mukauttaminen
Optisen vaiheen modulaatiolla tarkoitetaan optisessa kuidussa etenevän valoaallon vaiheen muutosta tietyn ulkoisen signaalin lain (mitattu) mukaan, ja optisen vaiheen muutoksen määrä heijastaa mitattua ulkoista määrää.
Valokuidun tunnistustekniikassa käytetään yleensä kolmenlaista optisen vaiheen modulaatiota. Yksi tyyppi on toiminnallinen modulaatio, ja ulkoinen signaali muuttaa anturikuidun geometristä kokoa ja taittoindeksiä optisen kuidun voimarasitusvaikutuksen, lämpörasitusvaikutuksen, elastisen valovaikutuksen ja lämpöoptisen vaikutuksen kautta, mikä aiheuttaa optisen vaiheen muutoksen optisessa kuidussa. Optisen vaiheen modulaation saavuttamiseksi. Toinen tyyppi on Sagnac-tehostemodulaatio. Ulkoinen signaali (kierto) ei muuta itse kuidun parametreja. Sen sijaan inertiakentän pyöreää kuitua kierretään tuottamaan vastaava optinen polkuero vastakkaisiin suuntiin leviävien kahden palkin välille. Optisen faasin modulaatio. Kolmas tyyppi on toimimaton modulaatio, eli optisen kuidun optisen vaiheen modulaatio muuttamalla optisen aallon polkuero optiseksi kuidut anturikuidun ulkopuolelle.
Polarisaation modulaatio
Polarisaatiomodulaatio tarkoittaa, että ulkoinen signaali (mitattu) aiheuttaa valoaallon polarisaatiotasolle säännöllisen taipuman (optisen pyörimisen) tai birefringenssin tietyllä tavalla, mikä aiheuttaa muutoksen valon ominaisessa polarisaatiossa havaitsemalla muutoksen valon polarisaatiotilassa. Voidaan mitata, että ulkomaailma mitataan.
Aallonpituusmodulaatio
Ulkoinen signaali (mitattu) muuttaa optisen kuidun välitetyn valon aallonpituustasoa taajuuden valinnan, suodatuksen jne., ja mitattu aallonpituusmuutos voidaan havaita ja mitata. Tämäntyyppistä modulaatiota kutsutaan optiseksiaallonpituusmodulaatio.
Optisen aallonpituusmoduloinnin nykyiset menetelmät ovat pääasiassa optisen taajuuden valintaa ja suodatusta. Perinteisiin optisen aallonpituusmodulaatiomenetelmiin kuuluvat pääasiassa ulkoiset modulaatiotekniikat, kuten F-P-interferometrinen suodatus, Riot polarisaatiobirefringenttisuodatus ja erilaiset siirtymäspektrivalinnat. Viimeisen 20 vuoden aikana erityisesti viime vuosina nopeasti kehitetty kuituritiläsuodatusteknologia on avannut uusia näkymiä toimivalle optisen aallonpituusmodulaatioteknologialle.
Taajuuden modulaatiotyyppi
Optisen taajuuden modulaatio tarkoittaa, että ulkoinen signaali (mitattu) moduloi optisessa kuidussa välittyvän optisen aallon taajuutta, ja taajuuskorjaus heijastaa mitattua. Tällä hetkellä Doppler-menetelmässä käytetään enemmän modulaatiomenetelmiä, eli ulkoinen signaali moduloi vastaanottavan kuidun optisen aallon taajuuden Doppler-ilmiön kautta, joka on toimimaton modulaatio.
Anturin ominaisuudet:
Korkea herkkyys ja häiriönsieto sähkömagneettisille häiriöille. Koska ulkoisen kentän on vaikea häiritä kuituanturin havaitsemisjärjestelmää eikä optinen signaali ole vuorovaikutuksessa sähkömagneettisen aallon kanssa lähetyksen aikana eikä siihen vaikuta sähköinen melu. Tämän ominaisuuden ansiosta kuituanturi saadaan sähköjärjestelmän havaitsemisessa. laajalti käytetty.
Kuidussa on hyvä joustavuus ja sitkeys, joten anturi voidaan tehdä eri muotoihin paikan päällä tehtävän tarkastuksen tarpeiden mukaan.
Mitattu taajuuskaistanleveys ja dynaaminen vastealue ovat suuria.
Sillä on vahva siirrettävyys, ja siitä voidaan tehdä antureita, joiden fyysiset määrät ovat erilaiset, mukaan lukien äänikenttä, magneettikenttä, paine, lämpötila, kiihtyvyys, siirtyminen, nestetaso, virtaus, virta, säteily ja niin edelleen.
Se on erittäin upotettava ja helppo yhdistää tietokoneisiin ja valokuitujärjestelmiin, joten telemetrian toteuttaminen ja järjestelmän hallinta on helppoa.
Application-niminen:
Optisen kuidun tunnistustekniikka rakennetekniikan tarkastuksessa
Optisen kuidun tunnistustekniikka sillantunnistuksen
Optisen kuidun tunnistusteknologia geoteknisen mekaniikan ja tekniikan alalla
Optisen kuiduntunnistusteknologian sotilaallinen käyttö