광섬유 센서 란?

광섬유 센서는 빛을 사용하여 원격 감지 응용 분야의 물리적 특성을 분석하는 기술입니다. 내장형 센서는 광섬유 자체를 감지 요소로 사용하는 반면, 내장형 센서는 광섬유 케이블을 사용하여 원격 센서에서 전자 프로세서로 광 정보를 전송합니다. 빛은 온도, 압력 또는 진동과 같은 요인을 분석하기 위해 많은 물리적 및 화학적 재료 특성의 변화를 감지하는 데 사용될 수 있습니다. 이 센서는 유정의 다운 홀 측정 또는 소나 및 지진 응용을위한 수중 청음기와 같은 다양한 산업 및 과학적 상황에서 작동합니다. 경량 광섬유는 작고 가벼운 크기, 전자기 저항, 내구성 및 즉각적이고 정확한 정보 전송을 포함하여 이전 기술에 비해 많은 고유 한 장점을 가지고 있습니다.

광섬유는 원통형 유전체 도파관을 통해 레이저 나 발광 다이오드 (LED)와 같은 광원에서 빛을 전도합니다. 이 섬유는 빛이 먼 거리에서도 손실을 최소화하면서 파형으로 반사되도록합니다. 섬유는 클래딩 층으로 둘러싸인 유전체 코어로 만들어지고 재킷으로 코팅된다; 이 섬유는 더 두꺼운 케이블로 묶을 수 있습니다. 광섬유 센서는 극한의 조건에서 견고한 성능을 제공하여 직접적인 관찰을 금지합니다. 여기에는 엔진 내부 또는 폭발성 및 부식성 환경과 같은 위험하고 먼 지역이 포함될 수 있습니다.

내장 센서는 광 경로에서 최대 1 미터의 갭을 통한 재료의 흐름을 측정 할 수 있습니다. 이 재료는 빛의 품질을 변경하여 분석에 중요한 정보를 제공 할 수 있습니다. 광로 길이의 변화는 빛의 강도, 편광, 위상 및 기타 파장 특성을 측정 할 수 있습니다. 광섬유 센서는 광원과 탐지기를 사용하여 변조 된 환경 효과를 전파합니다. 변형, 온도 및 점도와 같은 추가 판독이 가능합니다.

광학 및 전자 센서는 또한 광섬유를 사용하여 정보를 전자 프로세서로 전달할 수 있습니다. 이러한 외형 센서는 열이나 전자기장이 다른 측정 방법을 금지하는 제트 엔진 및 변압기 내부의 온도를 읽는 것과 같이 열악한 특정 조건에 맞게 특별히 설계 될 수 있습니다. 외부 광섬유 센서는 일반적으로 더 복잡한 정보 전송을 위해 다중 파장 또는 광선을 허용 할 수있는 다중 모드 광섬유를 사용합니다. 전자 센서의 정보는 광 송신기를 통해 변환되어 광 회선을 통해 대상베이스로 전달됩니다.

가장 간단한 유형의 광섬유 센서를 집중 형이라고합니다. 강도 변조를 측정합니다. 스펙트럼 센서는 환경 효과에 의해 변조 된 빛을 측정하고 방사선, 형광 및 흡수와 같은 빛 속성과 관련된 정보를 캡처하는 데 사용됩니다. 간섭계 센서는 항공 우주, 항법 및 광업에서 고체 광섬유 자이로 기능을합니다. 의료 분야는 광섬유 센서를 사용하여 혈액 가스 및 복용량 정보를 얻습니다. 이러한 패시브 센서는 저비용, 대량 생산되며 환자에게 나쁜 영향을 미치지 않는 것으로 보입니다. 광섬유 스마트 구조는 교량 및 댐과 같은 제조 된 재료 및 대규모 구조에 내장됩니다. 기존 기술과 새로운 기술을 위해 응용 프로그램이 계속 개발되고 있습니다.