Кабли со оптички влакна и сензори за оптички влакна; Електроника-Денес
Со напредокот на науката и технологијата, побарувачката за информативни медиуми со високи перформанси одеднаш се зголеми. Особено за долги растојанија. Идеално решение се оптички кабли.
Во однос на квалитетот и брзината на проток на информации, каблите со оптички влакна се издигнаа далеку над другите методи за пренос на сигнал. Ова произлегува од фактот дека преносот на светлината не е чувствителен на какво било вознемирувачко влијание на електромагнетното поле. Ова е од суштинско значење во индустриските средини, „натопено“ во принцип од многу видови електромагнетни нарушувања. Друга причина за користење оптички пренос на сигнал е можноста за користење на многу широк опсег. Во каблите со оптички влакна, за пренос на податоци наместо електрична енергија, се користи правилно модулиран сноп светло. Овозможува достигнување на трансфер-опсег од редот 3 Tb/s и значително го зголемува растојанието на преносот, без употреба на засилувач.
Принципот на пренос на оптички влакна
Преносот на оптички влакна се состои од пренесување на светлосниот зрак, чиј извор е ласер или, на пример, ЛЕР. Од другата страна на оптичкото влакно, зракот, го прима фотосензитивен елемент, на пример, фотодиода. За да се обезбеди правилен и брз пренос, светлосниот зрак е модулиран. Ова спречува нарушувања на сигналот. Тие се предмет на модулација особено: интензитет на бран на светлина, фреквенција, поларизација или фаза.
Предности и недостатоци на оптички влакна
Основните предности на оптичките влакна вклучуваат:
1. Огромен капацитет за пренос на информации на секое влакно и извонредна брзина на пренос (ширина на опсег);
2. Мали загуби и можност за пренос на сигнали на значителни растојанија;
3. Вкупна отпорност на електромагнетни нарушувања, како и отсуство на емисија на нарушувања;
4. Мала тежина и димензии;
5. Поради недостаток на емисија на нарушувања, можеме да бидеме сигурни во процент од скоро 100% од тајноста на информациите пренесени преку оптички влакна. Монтирање пресретнувачи е скоро невозможно;
6. Тие се повеќе и попрофитабилни - се одржува трендот на опаѓање на цените на оптичките влакна;
7. Непостоење ризик од искри, безбедност при работа;
8. Висока сигурност;
9. Едноставна операција;
10. Расте популарност.
Не сите сензори за оптички влакна се составени од сите три вида конвертори споменати на горниот цртеж, но мора да има барем првиот.
Сензорите за оптички влакна се направени главно како параметарски (пасивни) сензори. Така, потребна е помошна оптичка енергија за да се стигне до сензорот. Влезниот сигнал обично предизвикува промена само на еден од параметрите на излезниот сигнал на оптичкиот конвертор. Овие сензори имаат одлики што овозможуваат да се користат таму каде што е тешко или исклучено за другите видови сензори. Основните карактеристики на сензорите за оптички влакна се:
- неелектричен сигнал за излез,
- можност за работа во запалива средина, со ризик од експлозија или хемиски агресивна,
- можност за работа без допир,
- мала маса и димензии,
- отпорност на електромагнетни нарушувања,
- висока чувствителност на обработка,
- лесно поврзување со телекомуникациски системи.
Видови сензори за оптички влакна
Класификацијата на сензорите за оптички влакна може да се изврши според различни критериуми, како што се местото на обработка, начинот на примање на информации за измерената количина или изгледот на излезниот сигнал.
1. Класификација по место на обработка:
- со надворешна обработка, исто така наречени хибридни сензори. Улогата на оптичкото влакно е, во овој случај, да ја донесе и врати светлината до и од оптичкиот конвертор, на пример:
- рефлектирачки сензори,
- со модификација на менувачот,
- со целосна внатрешна рефлексија,
- со мрежи за дифракција,
- мултимодни полариметрични сензори.
- со внатрешна обработка, односно сензори целосно со оптичко влакно. Во овој случај, оптичкото влакно е истовремено брановодник и оптички конвертер за мерење. примери:
- сензори со микродеформација,
- интерферометриски сензори,
- Брег специјални мрежни сензори.
2. Класификација според начинот на кој се добиваат информациите за измерената количина:
- точни, на пример: рефлектирачки сензори или сензори кои користат намалување на нивото на оптички влакна - спојка на оптички влакна;
- повеќе точки, користете ги промените на загуба, интензитетот на почетната дисперзија, поларизацијата, интензитетот на флуоресценција и други, на пример: повеќе точки сензори за загуба на пренос се сензори со микродеформација на моќност, притисок и поместување;
- со континуиран прием во просторот - т.е. дистрибуирани сензори, на пример за мерења на дистрибуција на напон во метални конструкции и згради и на дистрибуција на температура во техничка опрема и во големи контејнери.
Сензорите за оптички влакна користат линеарни и нелинеарни оптички појави во оптичките влакна.
3. Класификација според изгледот на излезниот сигнал:
• амплитуда (интензитет),
• фаза (интерферометриски),
• фреквенција.
Основните елементи на сензорот се:
- пакет влакна или единствено влакно што носи светлина,
- пакет влакна или едно влакно што враќа светлина,
- рефлектирачка површина.
Пакетот или влакното од влакна што носи светлина ја осветлува рефлектирачката површина. Рефлектираната светлина влегува во приемниот зрак оптички влакна.
Рефлектирачките сензори можат да бидат единечни или двојни влакна. Кај сензорите со единечни влакна, поради употребата на спојка, оптичкото влакно што ја носи светлината се совпаѓа со оној што ја испраќа светлината назад. Ако рефлектирачката површина се оддалечи од мерната глава, интензитетот на зрачењето што се рефлектира од површината и влегува во оптичкото влакно, се менува назад.
Апликации за сензор за оптички влакна
Сензорите за оптички влакна во моментов се користат во повеќето индустриски апликации, особено за:
- Мерење на механичките големини: притисок, напнатост, растојание, итн.
- Мерење на температурата;
- Мерење на хемиски количини: хемиски состав, концентрација на нечистотии, pH и др.
- Мерење на електрични и магнетни величини: напон, струја, фреквенција, капацитет, интензитет и насока на магнетното поле, итн.
- Телекомуникации и РТВ;
- Техника на мерење;
- системи за обработка на сигнал;
- медицина, електроника и енергија;
- автомобилска, авијација и поморска индустрија;
- Мултимедијална опрема: компјутери, дисплеи, CRT монитори;
Сензорите за оптички влакна имаат многу предности во однос на традиционалните сензори:
• мала тежина и димензии,
• зголемена сигурност, висока точност и чувствителност,
• не се извор на електромагнетни полиња и се отпорни на електромагнетни нарушувања,
• нуди можност за поставување на изворот на сигналот и системот за откривање на големо растојание од точката на мерење.
Повеќе информации:
Коментари
Да, многу едукативно, благодарам за информацијата. Претпоставувајќи дека знаете како, дали би сакал да ве прашам каде можам да купам Singlemode FC/PC адаптер за оптички влакна? Најдов неколку модели на оваа страница и засега се чини најдобрата понуда, но секоја препорака е добредојдена!
Благодарам
Имам телевизор со оптички влакна од RDS. Кога надворешната температура достигнува 30 Целзиусови степени, ниту една програма не работи. Што мислите, проблемот е од оптичките влакна ?