Световозвращающие чувствительные отражательные элементы

Если предположить, что потери в каждом фрагменте волокна, соединяющего датчики, составляют 0,1 дБ, разброс пиков обратного отражения или эхо от датчиков составит от —23 до —40 дБ по отношению к входному импульсу. Поскольку уровень рэлеевского обратного рассеяния составляет ~ — 55 дБ на метр волокна по отношению к распространяющемуся вперед импульсу при длине волны ~ 850 нм и значении числовой апертуры 0,3, такие обособленные отражения могут быть обнаружены и измерены при хорошем отношении сигнал/шум, если использовать обычную систему OTDR.

Хотя квазираспределенные системы датчиков позволяют наблюдать за измеряемой величиной только в конечном количестве положений датчиков, а не непрерывно вдоль всего волокна, этот подход имеет множество явных преимуществ по сравнению с использованием распределенных измерений с волокном в качестве чувствительного элемента. Во-первых, пространственное разрешение не играет здесь такой важной роли, как в распределенных системах с волокном в качестве чувствительного элемента, поскольку отдельные датчики отчетливо различаются. Это означает, что для зондирования в OTDR можно использовать более широкий импульс, что повлечет за собой улучшение чувствительности и увеличение динамического диапазона. Во-вторых, чувствительность и динамический диапазон чувствительных элементов могут быть настроены так, чтобы удовлетворять конкретным требованиям приложения; в систему также могут быть включены датчики, предназначенные для регистрации множества разнообразных величин.

image127

Основные принципы мультиплексирования датчиков.

Основные принципы телеметрии: сети.

Обслуживание большого количества датчиков общим входным-выходным волокном телеметрической связи весьма желательно в широком диапазоне возможных областей приложений волоконно-оптических датчиков, особенно там, где требуется наблюдать одновременно за большим количеством различных измеряемых величин, или там, где за единственной измеряемой величиной необходимо наблюдать в большом количестве местоположений. Использование сети позволяет получить следующие преимущества: снижение стоимости компонент, благодаря уменьшению количества лазеров, приемников, модуляторов и т. д., требуемых для обеспечения работы необходимого количества чувствительных элементов; снижение веса и количества прокладываемых кабелей; электрическая нечувствительность, низкая восприимчивость к ЭМП/ЭМИ.

См. также:  Дифракция Фраунгофера и дифракция Френеля