Rayleigh Saçılımı Fiber Optik Kablo İçinde

OFSCN Global Teknik Merkezi OFSCN Teknik Bilgi Bankası
, , , ,
1

Bu, dağıtılmış fiber algılama (OTDR/OFDR) için sinyal kaynağı olarak nasıl hizmet eder?

2

Rayleigh saçılması, optik fiberlerdeki doğası gereği, Optik Zaman Alanı Reflektometresi (OTDR) ve Optik Frekans Alanı Reflektometresi (OFDR) gibi dağıtılmış fiber algılama teknikleri için temel bir sinyal kaynağı görevi görür.

Nasıl çalıştığı aşağıdadır:

  1. Mikroskobik Düzensizlikler: Optik fiberler, yüksek saflıklarına rağmen, üretim sırasında cam yapılarına donmuş mikroskobik yoğunluk dalgalanmalarına ve bileşimsel değişikliklere sahiptir. Bu düzensizlikler, ışığın dalga boyundan çok daha küçüktür.
  2. Saçılma Mekanizması: Işık fiber boyunca ilerlediğinde, bu küçük düzensizliklerle karşılaşır. Bu, ışığın bir kısmının her yöne saçılmasına neden olur; bu olgu Rayleigh saçılması olarak bilinir.
  3. Geri Saçılan Sinyal: Saçılan ışığın küçük bir kısmı, Rayleigh geri saçılması olarak bilinen kaynağa geri yönlendirilir. Bu geri saçılan ışık, fiberin her noktasından sürekli bir “imza” görevi görür.
  4. Dağıtılmış Algılama:
    • OTDR: OTDR’de, fibere kısa bir optik darbe gönderilir. Darbe ilerledikçe Rayleigh geri saçılması üretir. Geri saçılan ışığın varış zamanını ve yoğunluğunu ölçerek ve fiberdeki ışık hızını bilerek, OTDR cihazı, fiberin tüm uzunluğu boyunca olayların (ek yerleri, konektörler veya kırılmalar gibi) veya kayıplardaki değişikliklerin konumunu ve büyüklüğünü belirleyebilir.
    • OFDR: OFDR, sürekli taranan frekanslı bir ışık kaynağı kullanır. Fiber boyunca farklı noktalardan gelen geri saçılan ışık, kat edilen mesafeye ve frekans taramasına orantılı bir faz kaymasıyla dedektöre geri ulaşır. Tespit edilen sinyale bir Fourier Dönüşümü uygulayarak, sistem saçılma profilini hassas bir şekilde haritalayabilir ve fiber boyunca çok yüksek uzamsal çözünürlükle gerilim veya sıcaklıktaki küçük değişiklikleri tespit edebilir.

Rayleigh geri saçılmasının fiberin tüm uzunluğu boyunca sürekli üretilmesi, fiberin kendisinin sensör olmasını sağlayarak gerçekten dağıtılmış ölçümlere olanak tanır.

OFSCN, Rayleigh, Raman veya Brillouin saçılmasına dayalı algılama ekipmanlarıyla uyumlu, dağıtılmış fiber optik algılama kabloları veya sensörleri olarak kullanılabilecek

OFSCN® 85°C Kesintisiz Çelik Tüp Fiber Kablosu

ve

OFSCN® 200°C Kesintisiz Çelik Tüp Fiber Kablosu

gibi özel optik fiberler sunar.