Пассивное поляризованное оптоволоконное зондирование

Оптическая рефлектометрия в частотной области (OFDR) признана очень полезной для живого, одновременного, многоточечного мониторинга во многих областях. Критическая слабость методологий интерферометрического оптоволоконного зондирования заключается в том, что они подвержены ошибкам из-за внешних воздействий, которые вносят двойное лучепреломление в поляризованный лазерный свет. В настоящее время это можно смягчить с помощью активного управления поляризацией, но аппаратное обеспечение является дорогостоящим и требует значительно большего количества компонентов, количество и стоимость которых увеличиваются по мере увеличения количества датчиков.

Чувствительные волокна OFDR имеют множество чувствительных точек по всей длине и могут быть сконфигурированы для одновременного измерения многих параметров, таких как распределенная деформация, температура и присутствие химических веществ. Неполяризованный OFDR искажает полярность лазерного излучения в соединениях, компонентах, изгибах и особенно в местах вдоль измерительных волокон, где неблагоприятные факторы окружающей среды могут физически повлиять на кристаллическую структуру волокна.

Была разработана новая пассивная поляризованная волоконно-оптическая сенсорная система, которая может обеспечить те же результаты, что и активная поляризационная система, с минимальными дополнительными затратами на оборудование, независимо от сенсорной способности. Эта технология сочетает в себе оптические алгоритмы и коммерчески доступные компоненты, позволяющие идентифицировать различные состояния поляризации (двойное лучепреломление) и фильтровать данные для этого эффекта искажения, создавая систему датчиков со 100% разнообразием поляризации. Результатом является устранение ошибок измерения из-за эффектов поляризации в волоконно-оптической системе. Кроме того, поскольку эта технология может точно отслеживать изменения поляризации вдоль цепочки датчиков, она может оказаться полезной при применении новых типов датчиков, таких как датчики давления, скручивания и изгиба вдоль чувствительного волокна.

Этот подход разделяет сигнал на три 60-градусные поляризации, используя коммерческий 3-осевой поляризационный фильтр. Свет, возвращающийся из чувствительного волокна, разделяется на три равные части, и каждая третья часть обратного потока линейно фильтруется перед оптоэлектронным преобразованием и усилением. Линейные фильтры на трех выходах сплиттера расположены под углами 0°, 60° и 120° по отношению к поперечному сечению волокон, выходящих из сплиттера. Информация от трех сигналов обрабатывается, чтобы обеспечить полное понимание эффектов двойного лучепреломления по всей длине датчика.

Этот метод предлагает те же преимущества, что и активное управление поляризацией, с очень небольшими изменениями в предшествующем аппаратном обеспечении, используемом в традиционных системах OFDR. Аппаратное обеспечение, используемое для реализации нового подхода, дешевле, чем система OFDR, реализующая активное управление поляризацией, потому что менее дорогие пассивные неполяризованные компоненты достигают тех же результатов.

НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Пожалуйста, свяжитесь с консьержем НАСА по лицензированию:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или позвоните нам по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования. Перейдите по этой ссылке здесь Чтобы получить больше информации.