Passieve Gepolariseerde Glasvezel Sensing: Betrouwbare, Kosteneffectieve OFDR Oplossingen

Eliminatie van Polariseringsfouten in OFDR Glasvezel Sensoren Zonder Dure Actieve Controle

Optical Frequency Domain Reflectometry (OFDR) glasvezel sensing is vastgesteld als hoogst voordelig voor live, simultane, multipunt monitoring in veel velden. Een cruciale zwakte van interferometrische glasvezel sensor methodologieën is dat ze vatbaar zijn voor fouten van externe invloeden die birefringentie in gepolariseerd laserlicht introduceren. Momenteel kan dit gemitigeerd worden met actieve polarisatiecontrole, maar de hardware is duur en vereist significant meer componenten die in aantal en kosten oplopen naarmate het aantal sensoren toeneemt.

OFDR sensorvezels hebben veel meetpunten langs hun lengte en kunnen geconfigureerd worden om simultaan veel dingen te meten zoals gedistribueerde rek, temperatuur en chemische aanwezigheid. Niet-gepolariseerde OFDR lijdt onder vervorming in de laserlichtpolariteit bij verbindingen, componenten, buigingen, en met name op locaties langs sensorvezels waar harde omgevingsfactoren de kristalstructuur van de vezel fysiek kunnen beïnvloeden.

Passieve Gepolariseerde Oplossing

Een nieuw passief gepolariseerd glasvezel sensing systeem is ontwikkeld dat dezelfde resultaten kan leveren als een actief polarisatiesysteem met minimale toegevoegde hardwarekosten, ongeacht de sensorcapaciteit. De technologie combineert optische algoritmen en commercieel beschikbare componenten om de identificatie van verschillende polarisatiestaten (birefringentie) mogelijk te maken en data te filteren voor dit vervormingseffect door een sensing systeem te creëren dat 100% polarisatiedivers is. Het resultaat is de eliminatie van meetfouten door polarisatie-effecten in het glasvezel systeem. Bovendien, omdat de technologie polarisatieverandelingen langs een sensorenreeks nauwkeurig kan volgen, kan het nuttig blijken voor nieuwe sensortypen zoals druk, draaiing en buiging langs de sensorvezel.

Werkingsprincipe

Deze benadering scheidt het signaal in drie 60-graden polarisaties met behulp van een commerciële 3-as polarisatiefilterregeling. Het terugkerende licht van een sensorvezel wordt in drie gelijke delen gesplitst en elk derde deel wordt lineair gefilterd voordat het opto-elektronisch geconverteerd en geampliceerd wordt. De lineaire filters op de drie splitter-uitgangen zijn gepositioneerd op 0°, 60° en 120° ten opzichte van het dwarsdoorsnede van de vezels die uit de splitter komen. De informatie van de drie signalen wordt verwerkt om een grondig begrip van birefringente effecten door de sensorlengte te bieden.

Deze techniek biedt dezelfde voordelen als actieve polarisatiecontrole met zeer weinig wijziging aan eerdere hardware in traditionele OFDR systemen. De hardware voor de nieuwe benadering is goedkoper dan een OFDR systeem met actieve polarisatiecontrole omdat goedkopere, passieve, niet-gepolariseerde componenten dezelfde resultaten bereiken.

NASA zoekt actief licentiaten om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript vereist) of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te starten. Volg deze link voor meer informatie.