Волоконно-оптический датчик
Волокна применяются в области дистанционного зондирования. В некоторых случаях применения, датчик сам по себе является оптическим волокном. В других случаях волокно используется для подключения к измерительной системе без волоконно-оптического датчика. Волокна могут быть использованы при своем малом размере и с учетом того факта, что ни одна электрическая мощность не требуется в удаленном месте. Многие датчики могут быть мультиплексированы вдоль длины волокна с использованием волн света разной длины для определенных датчиков, или измерением определенной задержки, когда свет проходит вдоль волокна через каждый датчик. Задержка по времени может быть определена использованием устройства, такого как оптический рефлектометр.
Оптические волокна можно применяться в качестве датчиков для того, чтобы измерить напряжение, температуру, давление и другие величины модификацией волокна так, что свойство для измерения модулирует интенсивность, фазу, поляризацию, длину волны, или время транзита света в волокне. Датчики, которые регулируют интенсивность света, являются самыми простыми, так как требуется только простой источник и детектор. Особенно полезной особенностью таких волоконно-оптических датчиков является то, что они могут, при необходимости, обеспечить распределенное зондирование на расстояниях до одного метра. В отличие от этого, сильно локализованные измерения можно обеспечить за счет объединения миниатюрных чувствительных элементов с кончиком волокна. Они могут быть реализованы различными микро — и нанофабрикациями технологий, таким образом, что они не превышают микроскопическую границу скола волокна,. Возможно такое применение, как вставки в кровеносные сосуды через иглы для подкожных инъекций.
Внешние волоконно-оптические датчики используют волоконно-оптический кабель, который обычно один многорежимного типа. Он позволяет передать модулированный свет от датчика оптоволокна, или электронного датчика, которые соединен с оптическим передатчиком. Главный плюс датчиков внешнего типа – способность достигать недоступных мест. Пример – возможность измерить температуру внутри двигателей воздушных судов с использованием волокна для передачи излучения в радиационный пирометр вне двигателя. Внешние датчики часто применяются для того, чтобы измерять температуру внутри электрических трансформаторов, где крайние поля электромагнитных волн, не позволяют использовать другие методики. Внешние датчики измеряют вибрацию, вращение, перемещение, скорость, ускорение, крутящий момент, и скручивание. Твердотельная версия гироскопа, использующая интерференцию света, была разработана. Волоконно-оптический гироскоп не имеет движущихся частей, и использует эффект Саньяка для обнаружения механического вращения.
Обычно в передовых охранных системах обнаружения используются волоконно-оптические датчики. Свет проходит вдоль сенсорного волоконно-оптического кабеля, помещенного на забор, трубопровод или кабели связи, а отраженный сигнал отслеживается и анализируется для возмущений. Этот отраженный сигнал обрабатывается в цифровой форме для обнаружения нарушений и включении сигнала тревоги, если произошло вторжение.
Оптические волокна широко используются в качестве компонентов оптических химических датчиков и оптических биосенсоров.