Материал куплен за талант из игры Империя магов.
Что же это такое — волоконо-оптические датчики? И для чего они нужны и как устроены?
Чувствительный элемент датчика представляет собой отрезок оптического волокна, в сердцевине которого чередуются области с высоким и низким показателем преломления. Такое образование в волокне носит название волоконная брэгговская решетка (ВБР)

Основное свойство ВБР заключается в способности отражать только определенную длину волны из всего спектра излучения, которое подаётся в оптическое волокно:

Отражаемая волоконной брэгговской решеткой длина волны определяется формулой, которая зависит от расстояния между областями с различными показателями преломления. И при воздействии на решетку температурой или деформацией это расстояние изменяется, что вызывает смещение длины волны отражения ВБР по шкале длин волн, при прекращении воздействия оказываемого на ВБР отражаемая длина волны ВБР возвращается в прежнюю точку на шкале длин волн:

Измеряя сдвиг длины волны ВБР по шкале длин волн, можно определить величину воздействия на датчик.
Тот факт, что от ВБР отражается только определенная длина волны (очень узкий спектр), а остальная часть спектра проходит дальше по волокну без изменений, позволяет соединить последовательно несколько ВБР в один оптический канал, т.е. используя только одно волокно:

Источником излучения и опроса является анализатор сигнала. Если в анализаторе оптического сигнала, к примеру, 8 оптических каналов, то одним анализатором оптического сигнала можно опрашивать до 200 датчиков. Такого количества датчиков хватит, чтобы обеспечить наблюдение протяженного объекта наподобие моста или высотного здания. При использовании технологии мультиплексирования каналов, с помощью одного анализатора оптического сигнала можно опрашивать сотни датчиков. Такой системы уже будет достаточно для мониторинга каскада сооружений на протяжённом объекте.

Круто? 🙂 И никакого электричества!

Преимущества волоконно-оптических датчиков:

• Высокая точность и чувствительность;
• Возможность непрерывного мониторинга протяженных объектов по всей их длине с помощью развитого массива датчиков, используя всего один анализатор оптического сигнала (технология мультиплексирования каналов);
• Масштабируемость систем;
• Сам чувствительный элемент полностью диэлектрический (датчик пассивен и пожаробезопасен);
• Малый вес и габариты, простота монтажа оптических линий, высокая технологичность конструкции датчика;
• Возможность работать в очень широком диапазоне температур;
• Устойчивость к вибрации и ударам;

Производство таких датчиков есть у нас в Перми! Как-нибудь покажу!