Kako delujejo senzorji iz optičnih vlaken

Senzorji z optičnimi vlakni delujejo tako, da uporabljajo svetlobo za merjenje sprememb v lastnostih optičnega vlakna. Osnovno načelo zaznavanja optičnih vlaken je, da lahko spremembe v okolju okoli vlakna povzročijo spremembe v načinu, kako svetloba potuje skozi njega. Te spremembe je nato mogoče zaznati in uporabiti za merjenje različnih fizikalnih količin, kot so temperatura, tlak, napetost ali kemična sestava.

Obstaja več vrst senzorjev iz optičnih vlaken, vendar najpogostejši temeljijo na pojavu "optičnih motenj". Ti senzorji uporabljajo optični kabel, ki je sestavljen iz jedra (kamor potuje svetloba) in ovoja (ki obdaja jedro in odbija svetlobo nazaj vanj). Z vnašanjem motnje v vlakno, kot je sprememba temperature ali tlaka, lahko vplivamo na svetlobo, ki potuje skozi vlakno, kar povzroči interferenčne vzorce, ki jih je mogoče zaznati in analizirati.

Eden najpogostejših vrst senzorjev z optičnimi vlakni je senzor Braggove rešetke, ki uporablja periodični vzorec sprememb lomnega količnika znotraj vlakna, da odbije določene valovne dolžine svetlobe nazaj proti viru. Z merjenjem valovne dolžine odbite svetlobe je mogoče določiti deformacijo ali temperaturo vlakna.

Druga vrsta senzorja z optičnimi vlakni je Fabry-Perotov interferometer, ki uporablja votlino, ki jo tvorita dve delno odbojni zrcali, za ustvarjanje interferenčnih vzorcev, ki se lahko uporabljajo za merjenje fizikalnih količin.

Senzorji z optičnimi vlakni se uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno s spremljanjem zdravja struktur, raziskovanjem nafte in plina, medicinskim zaznavanjem in spremljanjem okolja, med drugim. Ponujajo številne prednosti pred tradicionalnimi senzorji, vključno z visoko občutljivostjo, odpornostjo na elektromagnetne motnje in zmožnostjo delovanja v težkih ali nevarnih okoljih.