Principes de base des capteurs à fibre optique
La fibre optique est l'abréviation de fibre optique. Le composant principal de la fibre optique est la silice, qui est composée d'un cœur avec un indice de réfraction plus élevé, d'une gaine avec un indice de réfraction plus faible et d'une couche protectrice. Le noyau est un mince filament de verre d'un diamètre d'environ 0,1 mm et une structure à ondes guidées qui enferme la lumière et se propage dans la direction axiale. La découverte du capteur à fibre optique est née de la pratique consistant à détecter les perturbations externes de la fibre optique. En pratique, les gens ont découvert que lorsque la fibre optique est soumise à des changements dans l'environnement extérieur, cela provoque des changements dans les paramètres d'onde optique transmis à l'intérieur de la fibre optique, et ces changements sont dans une certaine loi avec des facteurs externes. Développement d'une technologie de détection par fibre optique.
La fibre optique a un certain effet sensible sur de nombreux paramètres externes. Étudier le principe de la détection par fibre optique, c'est étudier comment appliquer ces effets de fibres optiques, étudier l'interaction de la lumière dans la zone de modulation avec les paramètres externes mesurés, et réaliser la fonction de"transmettre" et"détection de" les paramètres externes mesurés. Il s'agit d'un capteur à fibre optique. Cœur.
Dans les systèmes de communication optique, les fibres optiques sont utilisées comme support pour la transmission à longue distance de signaux d'ondes lumineuses. Evidemment, dans ce type d'application, moins le signal optique transmis par la fibre optique est parasite de l'extérieur, mieux c'est. Cependant, dans le processus de transmission optique réel, les fibres optiques sont sensibles à des facteurs environnementaux externes, tels que la température, la pression, le champ électromagnétique et d'autres conditions externes, qui entraîneront des changements dans les paramètres des fibres optiques tels que l'intensité lumineuse, la phase, la fréquence, la polarisation, et longueur d'onde. Par conséquent, les gens ont découvert que si le changement du paramètre d'onde lumineuse peut être mesuré, la taille des diverses quantités physiques qui provoquent le changement du paramètre d'onde lumineuse peut être connue, et ainsi la technologie de détection par fibre optique est produite. La technologie de détection par fibre optique est une technologie qui utilise la sensibilité de la fibre optique&à certaines quantités physiques pour convertir des quantités physiques externes en signaux pouvant être mesurés directement. Parce que les fibres optiques peuvent non seulement être utilisées comme milieu de propagation des ondes lumineuses, mais aussi parce que les paramètres caractéristiques (amplitude, phase, état de polarisation, longueur d'onde, etc.) qui caractérisent les ondes lumineuses lorsque les ondes lumineuses se propagent dans les fibres optiques sont dus à des facteurs (tels que la température, la pression, la déformation, le champ magnétique, le champ électrique et le déplacement). , Rotation, etc.) change directement ou indirectement, de sorte que la fibre optique peut également être utilisée comme élément de détection pour détecter diverses quantités physiques.
La figure ci-dessus est le schéma de principe du capteur à fibre optique. Les capteurs à fibre optique sont généralement composés d'une source lumineuse, d'une fibre de transmission, d'un élément de détection ou d'une zone de modulation, d'une détection de lumière et d'autres pièces. Les paramètres tels que l'intensité lumineuse, la longueur d'onde, l'amplitude, la phase, l'état de polarisation et la distribution des modes peuvent être modifiés par des influences externes pendant la transmission de la fibre, en particulier la température, la pression, l'accélération, la tension, le courant, le déplacement, la vibration, la rotation, la flexion, lorsque la contrainte, la quantité chimique et la quantité biochimique affectent le chemin optique, ces paramètres changeront en conséquence. Le capteur à fibre optique détecte la taille de chaque grandeur physique correspondante en fonction de la relation de ces paramètres avec le changement de facteurs externes.
