Пассивная поляризованная волоконно-оптическая 감지: надежные и экономичные решения ОЧДР

Оптическая частотно-доменная рефлектометрия (ОЧДР) волоконно-оптического датчирования устоялась как высокоэффективный метод для живого, одновременного, многоточечного мониторинга во многих областях. Критическая слабость интерферометрических методов волоконно-оптического датчирования заключается в их восприимчивости к ошибкам от внешних воздействий, вводящих двулучепреломление в поляризованный лазерный свет. В настоящее время это можно смягчить с помощью активного управления поляризацией, но оборудование дорогое и требует значительно больше компонентов, количество и стоимость которых растут с увеличением числа датчиков.

Волокна ОЧДР имеют множество точек измерения вдоль своей длины и могут быть настроены на одновременный измер множества параметров, таких как распределенное деформация, температура и химическое присутствие. Неполяризованное ОЧДР страдает от искажений поляризации лазерного света на соединениях, компонентах, изгибах и, в частности, в участках датчиков, где суровые экологические факторы могут физически влиять на кристаллическую структуру волокна.

Была разработана новая система пассивного поляризованного волоконно-оптического датчирования, которая может выдавать те же результаты, что и система активного управления поляризацией, с минимальными дополнительными аппаратными затратами, независимо от емкости датчирования. Технология объединяет оптические алгоритмы и коммерчески доступные компоненты для обеспечения идентификации различных состояний поляризации (двулучепреломления) и фильтрации данных от этого эффекта искажения за счет создания датчирующей системы, которая на 100% поляризационно разнообразна. Результатом является устранение ошибок измерения, вызванных поляризационными эффектами в волоконно-оптической системе. Кроме того, поскольку технология может точно отслеживать изменения поляризации вдоль цепочки датчиков, она может оказаться полезной для применения новых типов датчиков, таких как давление, скручивание и изгиб вдоль датчирующего волокна.

Этот подход разделяет сигнал на три поляризации по 60 градусов с использованием коммерческой 3-осевой поляризационной фильтрующей схемы. Возвращающийся из датчирующего волокна свет делится на три равные части, и каждая треть линейно фильтруется перед оптоэлектронным преобразованием и усилением. Линейные фильтры на трех выходах разделителя позиционированы под углами 0°, 60° и 120° относительно поперечного сечения волокон, выходящих из разделителя. Информация от трех сигналов обрабатывается для обеспечения полного понимания двулучепреломляющих эффектов на всей длине датчика.

Эта техника предлагает те же преимущества, что и активное управление поляризацией, с очень малыми изменениями в существующем оборудовании традиционных систем ОЧДР. Оборудование, используемое для реализации нового подхода, дешевле системы ОЧДР с активным управлением поляризацией, потому что менее дорогие, пассивные, неполяризованные компоненты дают те же результаты.

NASA активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Пожалуйста, свяжитесь с консьержем по лицензированию NASA по адресу This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. или позвоните по телефону 202-358-7432 для начала переговоров о лицензировании. Перейдите по ссылке здесь  для получения дополнительной информации.