Enciclopedia de Tecnología de Detección por Red de Bragg de Fibra - Preguntas Frecuentes FBG - Preguntas Frecuentes del Sensor FBG - Preguntas Frecuentes del Desmodulador FBG - Análisis de Problemas Comunes de Aplicación FBG
Tecnología de detección de fibra óptica distribuida y tecnología de detección de rejilla de fibra óptica: diferencias en principios, diferencias entre sensores de fibra óptica distribuidos y sensores de rejilla de fibra óptica, cuál elegir.
Este artículo introduce los principios de la tecnología de detección por fibra óptica distribuida, así como los conceptos de dispersión Raman, dispersión Rayleigh y dispersión Brillouin. También se describen los principios de la tecnología de detección por red de fibra óptica y se comparan las diferencias entre estas dos tecnologías. Esto sienta las bases para comprender los entornos de uso y cómo elegir entre sensores de fibra óptica distribuidos y sensores de red de fibra óptica.
Tabla de Contenidos:
Las diferencias de principio entre la tecnología de detección por red de fibra óptica y la tecnología de detección por fibra óptica distribuida - Video
Diferencias en apariencia entre sensores de red de fibra óptica y sensores de fibra óptica distribuidos
Nuestros amigos que conocen nuestra empresa saben que Dacheng Yongsheng es una compañía especializada en redes de fibra óptica y protección de fibra óptica. Nuestros productos patentados incluyen sensores de red de fibra óptica, sensores de fibra óptica distribuidos y puentes de fibra óptica blindados, basados en tecnología de encapsulación de tubo de acero inoxidable sin costura.
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Figura 1 |
Figura 2 |
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Figura 3 |
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3. Principio de los sensores de red de fibra óptica - Principio de la tecnología de detección por red de fibra óptica
En el campo de la detección por fibra óptica, producimos tanto sensores de red de fibra óptica como sensores de fibra óptica distribuidos. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre estas dos tecnologías de detección por fibra óptica?
La detección por red de fibra óptica es una tecnología de detección basada en información de longitud de onda de luz reflejada. Su unidad de detección es la red de fibra óptica. Por lo tanto, la cantidad física medida depende no solo del desmodulador de la red de fibra óptica, sino también de la red de fibra óptica. Es una medición punto a punto de corta distancia (punto único o multipunto), incluso para sensores de red de fibra óptica multipunto, llamados cuasi-distribuidos o en serie, sigue siendo una medición punto a punto. La detección de la cantidad física correspondiente solo puede realizarse en el punto donde se fabrica la red de fibra óptica. El principio de su detección se puede ver en la siguiente figura:
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Figura 4 |
La luz de banda ancha emitida por el desmodulador de la red de fibra óptica entra en la fibra óptica de izquierda a derecha. Cuando pasa a través de la red de fibra óptica, refleja una luz de banda estrecha de una longitud de onda específica. La longitud de onda de la luz de banda estrecha depende del espaciado de la rejilla (período de la rejilla) de la red de fibra óptica. La expresión matemática es: λ=2nΛ, donde λ es la longitud de onda central de la red de fibra óptica, n es el índice de refracción efectivo del núcleo y Λ es el espaciado de la rejilla (período de la rejilla) de la red de fibra óptica. Por lo tanto, el desmodulador de la red de fibra óptica puede desmodular la cantidad física correspondiente detectando la longitud de onda de la luz reflejada. El desplazamiento de longitud de onda de la luz reflejada causado por la cantidad física medida puede ser detectado por el desmodulador de la red de fibra óptica.
El paso de rejilla (período de rejilla) de una rejilla de Bragg de fibra (FBG) cambia con la temperatura y las fuerzas externas, expandiéndose, contrayéndose, alargándose y acortándose. Después de ser empaquetado profesionalmente por el sensor de rejilla de Bragg de fibra de tubo de acero sin costura de OFSCN, la longitud de onda reflejada λ del sensor de rejilla de Bragg de fibra corresponde a las tres cantidades físicas de temperatura, fuerza y longitud. Este es el principio básico de la tecnología de detección de rejillas de fibra de Bragg.
4. Principio de los sensores de fibra óptica distribuidos - Principio de la tecnología de detección por fibra óptica distribuida
A diferencia de la detección por red de fibra, la detección por fibra óptica distribuida común (DFOS) es una tecnología de detección basada en información de dispersión múltiple de la fibra óptica, como intensidad, frecuencia y fase, siendo la unidad de detección la fibra óptica. La cantidad física que mide depende no solo de la fibra óptica, sino también del equipo y algoritmo de modulación y desmodulación, y la cantidad física medida es principalmente el valor promedio de la cantidad física en la ubicación de cualquier segmento del sensor de fibra óptica (por ejemplo, la temperatura promedio en un rango de 1 metro en una fibra óptica de 10 kilómetros). El principio de detección se muestra en la siguiente figura:
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Figura 5 |
De manera similar, la luz de banda ancha emitida desde el equipo de detección de fibra óptica entra en la fibra óptica de izquierda a derecha. Debido a las impurezas inherentes en la fibra óptica, la luz se dispersa. Esto se puede entender como la colisión de partículas de luz con algunas impurezas inherentes en la fibra óptica, lo que hace que las partículas reboten en varias direcciones, con una frecuencia más alta. Estas luces dispersas se denominan colectivamente luz dispersa. Según las diferentes características de frecuencia de la luz dispersa, estas luces dispersas se pueden clasificar como dispersión Rayleigh, dispersión Raman y dispersión Brillouin.
Estas señales de luz dispersa suelen estar relacionadas con la posición, temperatura, tensión, deformación, vibración y otras cantidades físicas del entorno de la fibra óptica. Por lo tanto, se han desarrollado varios dispositivos para medir las cantidades físicas del entorno en el que se encuentra el DFOS midiendo cambios en las señales dispersas dentro de la fibra óptica.
Cabe señalar que la señal dispersa mostrada en la esquina inferior izquierda del diagrama de principio DFOS en la Figura 5 es la dispersión Raman y la dispersión Brillouin, cuya frecuencia, intensidad y luz incidente son muy diferentes. La frecuencia de la dispersión Rayleigh es la misma que la de la luz incidente. La dirección de los tres tipos de luz dispersa no es necesariamente opuesta, y lo que se dibuja aquí es solo con fines ilustrativos. Debido a la complejidad de la tecnología DFOS involucrada, no entraremos en detalles aquí.
5. Empaquetado de Sensores de Fibra Óptica Distribuidos - Empaquetado de Sensores de Red de Fibra Óptica
Ya sea que se base en tecnología de detección de rejilla de fibra o en tecnología DFOS, ambas son tecnologías de detección basadas en fibra óptica. Todos sabemos que la fibra óptica es muy potente pero extremadamente frágil. Sin protección, son casi inutilizables. El entorno de aplicación de la detección de fibra óptica es incluso más severo y complejo que el de la comunicación por fibra óptica. Por lo tanto, Beijing Da Cheng Yong Sheng Technology Co., Ltd. ha desarrollado una serie de productos basados en la tecnología de envasado de tubos de acero inoxidable sin costura, incluidos los sensores de rejilla de fibra óptica de la serie de tubos de acero sin costura OFSCN® micro®, DFOS y puentes de fibra óptica blindados, que amplían el rango aplicable de fibra óptica en entornos hostiles.
El DFOS de Da Cheng Yong Sheng es un producto universal, adaptable a equipos de desmodulación de varios fabricantes, incluyendo, entre otros, varios sistemas de detección por fibra óptica de dispersión Brillouin (BOTDR, BOTDA, BOFDR, etc.), dispersión Rayleigh (OTDR, OFDR) y dispersión Raman (FOTDR, FOFDR, ROTDR, ROFDR, etc.). En principio, no es necesario emparejar un equipo específico.
La siguiente es la diferencia de principios entre la tecnología de detección de fibra distribuida y la tecnología de detección de rejilla de fibra. Como a menudo nos encontramos con preguntas de los clientes sobre qué tipo de sensor de fibra elegir entre OFSCN, explicaremos sus entornos de aplicación en detalle en las siguientes secciones. Por favor estad atentos.
6. Diferencias en Entornos de Aplicación entre la Tecnología de Detección por Red de Fibra y la Tecnología de Detección por Fibra Distribuida
Para más detalles sobre las diferencias en entornos de aplicación entre la tecnología de detección por red de fibra y la tecnología de detección por fibra distribuida, consulte lo siguiente:
Nuestra filosofía es: '¡OFSCN®, haz la fibra óptica más fuerte!'
DCYS es un fabricante profesional de sensores FBG y un fabricante de sensores de fibra óptica distribuidos. Proporcionamos la diferencia entre el entorno de aplicación de los sensores FBG y los sensores de fibra óptica distribuidos, el principio de la tecnología de detección FBG y la tecnología de detección de fibra óptica distribuida; la marca del producto es 'OFSCN'.