Fiber optic sensors for point and quasi-distributed twist/rotation measurements, constructed on a single lead fiber

摘要

Uporaba optičnih vlakenskih senzorjev rotacij/zasukov se je pokazala kot robustna in učinkovita tehnologija na področju nadzora v panogah, kjer je pomembno aktivno spremljanje rotacij/zasukov (geofizika, navigacija, letalska industrija, vojaška industrija ipd.). Močnejši preboj na druga področja pa največkrat omejuje konfiguracija senzorja, kjer so dosedanje rešitve zgrajene z uporabo posebnih vlaken v linijski konfiguraciji, pri kateri je potreben dostop do senzorja tako s strani svetlobnega vira, tj. vhodnega dela optičnega vlakna, kot s strani detektorskega dela. Takšna konfiguracija lahko omeji področja uporabe senzorja v aplikacijah, kjer so zahteve po kompaktnosti in majhnih dimenzijah bistvenega pomena. Sicer obstajajo rešitve, ki ne zahtevajo linijske postavitve, kot so sistemi na osnovi Braggovih sit, pa vendar, tako kot pri sistemih v linijski konfiguraciji, temeljijo takšne rešitve na kompleksnih metodah za signalno razločanje z visoko ločljivostjo, kar jih naredi neprivlačne za praktično uporabo. Veliko takšnih sistemov izkazuje tudi temperaturno odvisnost. V doktorski disertaciji smo se posvetili raziskavam optičnih vlakenskih senzorjev za meritve na področju rotacij/zasukov, s pomočjo katerih bi snovali sisteme v konfiguraciji z enojnim dovodnim vlaknom, ki so grajeni iz majhnega števila optičnih komponent, imajo preprosto konfiguracijo, omogočajo enostavno signalno razločanje merilnih vrednosti in socenovno ugodni.