분산 광섬유 센싱(OTDR/OFDR)의 신호 소스로 어떻게 사용되나요?
레일리 산란은 광섬유 고유의 특성으로 인해 광 시간 영역 반사 측정법(OTDR) 및 광 주파수 영역 반사 측정법(OFDR)과 같은 분산 광섬유 감지 기술의 기본적인 신호 소스로 사용됩니다.
작동 방식은 다음과 같습니다.
- 미세 불균일성: 광섬유는 매우 순수함에도 불구하고 제조 과정에서 유리 구조에 고정된 미세한 밀도 변화와 조성 변화가 있습니다. 이러한 불균일성은 빛의 파장보다 훨씬 작습니다.
- 산란 메커니즘: 빛이 광섬유를 통해 전파될 때 이러한 작은 불균일성과 마주칩니다. 이로 인해 빛의 일부가 모든 방향으로 산란되는데, 이를 레일리 산란이라고 합니다.
- 후방 산란 신호: 산란된 빛의 작은 부분은 광원 쪽으로 다시 향하는데, 이를 레일리 후방 산란이라고 합니다. 이 후방 산란된 빛은 광섬유의 모든 지점에서 오는 지속적인 “서명” 역할을 합니다.
- 분산 감지:
- OTDR: OTDR에서는 짧은 광 펄스가 광섬유로 발사됩니다. 펄스가 이동함에 따라 레일리 후방 산란이 생성됩니다. 후방 산란된 빛의 도착 시간과 강도를 측정하고 광섬유 내 빛의 속도를 알면, OTDR 장비는 전체 광섬유 길이에 걸친 이벤트(예: 접속, 커넥터 또는 끊김) 또는 손실 변화의 위치와 크기를 결정할 수 있습니다.
- OFDR: OFDR은 연속적으로 주파수가 스윕되는 광원을 사용합니다. 광섬유의 다른 지점에서 오는 후방 산란된 빛은 이동 거리와 주파수 스윕에 비례하는 위상 변이를 가지고 감지기로 돌아옵니다. 감지된 신호에 푸리에 변환을 수행함으로써 시스템은 산란 프로파일을 정밀하게 매핑하고 광섬유를 따라 매우 높은 공간 해상도로 변형 또는 온도의 미세한 변화를 감지할 수 있습니다.
광섬유 전체 길이에 걸쳐 레일리 후방 산란이 지속적으로 생성되므로 광섬유 자체가 센서 역할을 하며 진정한 분산 측정이 가능합니다.
OFSCN은 분산 광섬유 감지 케이블 또는 센서로 사용될 수 있으며 레일리, 라만 또는 브릴루앙 산란 기반 감지 장비와 호환되는
OFSCN® 85°C 심리스 강관 광케이블
및
OFSCN® 200°C 심리스 강관 광케이블
와 같은 특수 광섬유를 제공합니다.