Comment transforme-t-il un câble de fibre optique entier en un « microphone distribué » massif pour surveiller les vibrations ?
La détection acoustique distribuée (DAS) transforme un câble de fibre optique entier en un microphone distribué en utilisant le principe de la diffusion de Rayleigh.
Voici comment cela fonctionne :
- Émission d’impulsions lumineuses : Un laser envoie de courtes impulsions de lumière cohérente dans une extrémité de la fibre optique.
- Diffusion arrière de Rayleigh : Au fur et à mesure que l’impulsion lumineuse parcourt la fibre, de minuscules imperfections et variations de l’indice de réfraction de la fibre provoquent la diffusion d’une petite partie de la lumière vers la source. C’est ce qu’on appelle la diffusion arrière de Rayleigh.
- Interaction avec les vibrations : Lorsque des vibrations externes, des ondes acoustiques ou des événements de contrainte agissent sur la fibre à n’importe quel point, ils induisent des changements infimes dans les propriétés physiques de la fibre (par exemple, l’indice de réfraction, la longueur) à cet endroit spécifique.
- Modulation de phase/amplitude : Ces changements localisés, bien que minuscules, modifient la phase et/ou l’amplitude de la lumière rétrodiffusée à partir de ce point particulier.
- Interrogation et analyse : Un interrogateur à haute vitesse à l’extrémité source surveille et analyse en permanence la lumière rétrodiffusée. En mesurant les changements de phase et d’amplitude du signal rétrodiffusé au fil du temps, et en chronométrant précisément l’arrivée de ces signaux, le système peut détecter et localiser les perturbations sur toute la longueur de la fibre. Chaque segment de la fibre agit efficacement comme un élément de détection, créant un réseau de « microphones distribués ».
Cette technologie permet une surveillance continue des vibrations, des événements acoustiques et de la contrainte sur plusieurs kilomètres, faisant de la fibre un capteur longue distance très sensible.
OFSCN® propose des câbles à fibre optique spécialisés qui peuvent être utilisés pour des applications de détection distribuée. Par exemple, le câble en
tube d’acier sans soudure OFSCN® 650/700°C
peut servir de câble de détection à fibre optique distribuée.
Voici quelques images standard du produit :
