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Technologie de détection par fibre optique distribuée et technologie de détection par réseau de Bragg sur fibre : différences de principes, différences entre capteurs à fibre optique distribuée et capteurs à réseau de Bragg sur fibre, lequel choisir.
Cet article présente les principes de la technologie de détection par fibre optique distribuée, ainsi que les concepts de diffusion Raman, de diffusion Rayleigh et de diffusion Brillouin. Les principes de la technologie de détection par réseaux de Bragg sur fibre optique sont également décrits, et les différences entre ces deux technologies sont comparées. Cela jette les bases pour comprendre les environnements d'utilisation et comment choisir entre les capteurs à fibre optique distribuée et les capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique.
Table des matières :
Les différences de principe entre la technologie de détection par réseaux de Bragg sur fibre optique et la technologie de détection par fibre optique distribuée - Vidéo
Différences d'apparence entre les capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique et les capteurs à fibre optique distribuée
Nos amis qui connaissent notre entreprise savent que Dacheng Yongsheng est une entreprise spécialisée dans les réseaux de Bragg sur fibre optique et la protection de la fibre optique. Nos produits brevetés comprennent des capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique, des capteurs à fibre optique distribuée et des cavaliers à fibre optique blindés, basés sur la technologie d'encapsulation en tube d'acier inoxydable sans soudure.
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Figure 1 |
Figure 2 |
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Figure 3 |
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3. Le principe des capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique - Le principe de la technologie de détection par réseaux de Bragg sur fibre optique
Dans le domaine de la détection par fibre optique, nous produisons à la fois des capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique et des capteurs à fibre optique distribuée. Quelles sont donc les différences entre ces deux technologies de détection par fibre optique ?
La détection par réseaux de Bragg sur fibre optique est une technologie de détection par fibre optique basée sur les informations de longueur d'onde de la lumière réfléchie. Son unité de détection est le réseau de Bragg sur fibre optique. Par conséquent, la grandeur physique testée dépend non seulement du démodulateur de réseau de Bragg sur fibre optique, mais aussi du réseau de Bragg sur fibre optique. Il s'agit d'une mesure point à point sur courte distance (simple point ou multipoint), même pour les capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique multipoints, qui sont appelés quasi-distribués ou sériels, il s'agit toujours d'une mesure point à point. La détection de la grandeur physique correspondante ne peut être effectuée qu'au point où le réseau de Bragg sur fibre optique est fabriqué. Le principe de sa détection peut être vu dans la figure suivante :
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Figure 4 |
La lumière à large bande émise par le démodulateur de réseau de Bragg sur fibre optique entre dans la fibre optique de gauche à droite. Lorsqu'elle traverse le réseau de Bragg sur fibre optique, elle réfléchit une lumière à bande étroite d'une longueur d'onde spécifique. La longueur d'onde de la lumière à bande étroite dépend de l'espacement du réseau (période du réseau) du réseau de Bragg sur fibre optique. L'expression mathématique est : λ=2nΛ, où λ est la longueur d'onde centrale du réseau de Bragg sur fibre optique, n est l'indice de réfraction effectif du cœur, et Λ est l'espacement du réseau (période du réseau) du réseau de Bragg sur fibre optique. Par conséquent, le démodulateur du réseau de Bragg sur fibre optique peut démoduler la grandeur physique correspondante en détectant la longueur d'onde de la lumière réfléchie. Le décalage de longueur d'onde de la lumière réfléchie causé par la grandeur physique testée peut être détecté par le démodulateur de réseau de Bragg sur fibre optique.
The grating pitch (grating period) of a fiber Bragg grating (FBG) changes with temperature et external forces, expanding et contracting, lengthening et shortening. After being professionally packaged by OFSCN's seamless steel pipe fiber Bragg grating sensor, the reflected wavelength λ of the fiber Bragg grating sensor corresponds to the three physical quantities of temperature, force, et length. This is the basic principle of fiber Bragg grating sensing technology.
4. Le principe des capteurs à fibre optique distribuée - Le principe de la technologie de détection par fibre optique distribuée
Contrairement à la détection par réseaux de Bragg sur fibre optique, la détection par fibre optique distribuée (DFOS) courante est une technologie de détection par fibre optique basée sur des informations de diffusion multiples de la fibre optique telles que l'intensité, la fréquence et la phase, l'unité de détection étant la fibre optique. La grandeur physique qu'elle mesure dépend non seulement de la fibre optique, mais aussi de l'équipement de modulation et de démodulation et de l'algorithme, et la grandeur physique mesurée est principalement la valeur moyenne de la grandeur physique à l'emplacement de tout segment du capteur à fibre optique (comme la température moyenne sur une plage de 1 mètre sur une fibre optique de 10 kilomètres). Le principe de détection est illustré dans la figure ci-dessous :
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Figure 5 |
De même, la lumière à large bande émise par l'équipement de détection par fibre optique entre dans la fibre optique de gauche à droite. En raison des impuretés inhérentes à la fibre optique, la lumière se diffuse. Cela peut être compris comme la collision de particules lumineuses avec des impuretés inhérentes à la fibre optique, entraînant le rebondissement des particules dans diverses directions, avec une fréquence plus élevée. Ces lumières diffusées sont collectivement appelées lumière diffusée. Basé sur les différentes caractéristiques de fréquence de la lumière diffusée, ces lumières diffusées peuvent être classées en diffusion Rayleigh, diffusion Raman et diffusion Brillouin.
Ces signaux de lumière diffusée sont généralement liés à la position, la température, la contrainte, la déformation, la vibration et d'autres grandeurs physiques de l'environnement de la fibre optique. Par conséquent, divers dispositifs ont été développés pour mesurer les grandeurs physiques de l'environnement dans lequel se trouve le DFOS en mesurant les changements dans les signaux diffusés à l'intérieur de la fibre optique.
Il convient de noter que le signal diffusé montré dans le coin inférieur gauche du schéma de principe DFOS de la Figure 5 est la diffusion Raman et la diffusion Brillouin, dont la fréquence, l'intensité et la lumière incidente sont très différentes. La fréquence de la diffusion Rayleigh est la même que celle de la lumière incidente. La direction des trois types de lumière diffusée n'est pas nécessairement opposée, et ce qui est dessiné ici n'est qu'à des fins d'illustration. En raison de la complexité de la technologie DFOS impliquée, nous n'entrerons pas dans les détails ici.
5. Emballage des capteurs à fibre optique distribuée - Emballage des capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique
Whether it is based on fiber grating sensing technology or DFOS technology, they are both sensing technologies based on fiber optic. We all know that fiber optics are very powerful but extremely fragile. Without protection, they are almost unusable. The application environment of fiber optic sensing is even more severe et complex than that of fiber optic communication. Therefore, Beijing Da Cheng Yong Sheng Technology Co., Ltd. has developed a series of products based on seamless stainless steel tube packaging technology, including OFSCN® micro® seamless steel tube series fiber optic grating sensors, DFOS, et armored fiber optic jumpers, which expand the applicable range of fiber optic in harsh environments.
Le DFOS de Da Cheng Yong Sheng est un produit universel, adaptable aux équipements de démodulation de divers fabricants, y compris, mais sans s'y limiter, divers systèmes de détection par fibre optique basés sur la diffusion Brillouin (BOTDR, BOTDA, BOFDR, etc.), la diffusion Rayleigh (OTDR, OFDR) et la diffusion Raman (FOTDR, FOFDR, ROTDR, ROFDR, etc.). En principe, il n'est pas nécessaire de faire correspondre un ensemble d'équipements spécifique.
The following is the difference in principles between distributed fiber sensing technology et fiber grating sensing technology. As we often encounter questions from customers about which type of fiber sensor to choose between OFSCN, we will explain their application environments in detail in the following sections. Please stay tuned.
6. Différences dans les environnements d'application entre la technologie de détection par réseaux de Bragg sur fibre optique et la technologie de détection par fibre optique distribuée
Pour plus de détails sur les différences d'environnements d'application entre la technologie de détection par réseaux de Bragg sur fibre optique et la technologie de détection par fibre optique distribuée, veuillez vous référer à ce qui suit :
Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'
DCYS is a professional manufacturer of FBG sensors et a manufacturer of distributed Optical Fiber Sensors. We provide the difference between the application environment of FBG sensors et distributed fiber optic sensors, the principle of FBG sensing technology et distributed Optical Fiber Sensing technology; the product brand is 'OFSCN'.