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Desarrollo y aplicación de sensor de temperatura de fibra óptica.

2021-04-09
Todo en la naturaleza está íntimamente relacionado con la temperatura. Desde que Galileo inventó el termómetro, la gente comenzó a usar la temperatura para medir.
Los sensores de temperatura son los primeros y los más utilizados. Pero el sensor que realmente convierte la temperatura en una señal eléctrica fue inventado por el físico alemán Saibei, el último sensor de termopar. Después de 50 años, Siemens en Alemania inventó el termómetro de resistencia de platino. Con el apoyo de la tecnología de semiconductores, este siglo ha desarrollado una variedad de sensores de temperatura, incluidos sensores de termopar semiconductores. En consecuencia, basándose en la ley de interacción entre ondas y materia, se han desarrollado sensores acústicos de temperatura, sensores infrarrojos y sensores de microondas.
Desde el advenimiento de la fibra óptica en la década de 1970, con el desarrollo de la tecnología láser, se ha demostrado que la fibra óptica tiene una serie de ventajas en la teoría y en la práctica. La aplicación de la fibra óptica en el campo de la tecnología de detección también ha recibido una atención cada vez mayor. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, han surgido muchos sensores de temperatura de fibra óptica, y se espera que en la ola de la nueva revolución tecnológica, los sensores de temperatura de fibra óptica se utilicen ampliamente y desempeñen más funciones.
El principio de funcionamiento básico del sensor de temperatura de fibra óptica es que la luz de la fuente de luz se envía al modulador a través de la fibra óptica, y la temperatura del parámetro a medir interactúa con la luz que ingresa a la zona de modulación para causar propiedades ópticas de la luz (como la intensidad y la longitud de onda de la luz). Cambio de frecuencia, fase, etc., llamado luz de señal modulada. Después de ser enviado al fotodetector a través de la fibra óptica, luego de la demodulación, se obtienen los parámetros medidos.
Hay muchos tipos de sensores de temperatura de fibra óptica, que se pueden dividir en tipos funcionales y de transmisión según sus principios de funcionamiento. El sensor de temperatura de fibra óptica funcional mide la temperatura utilizando varias características (fase, polarización, intensidad, etc.) de la fibra óptica en función de la temperatura. Aunque estos sensores tienen las características de transmisión y sentido, también aumentan la sensibilidad y la desensibilización.
La fibra del sensor de temperatura de fibra de tipo transmisión solo sirve como transmisión de señal óptica para evitar el complicado entorno del área de medición de temperatura. La función de modulación del objeto a medir se realiza mediante componentes sensibles de otras propiedades físicas. Dichos sensores, debido a la presencia de fibras ópticas, tienen problemas de acoplamiento óptico con el cabezal sensor, aumentan la complejidad del sistema y son sensibles a interferencias tales como vibraciones mecánicas.
Se ha desarrollado una variedad de sensores de temperatura de fibra óptica.
La siguiente es una breve introducción al estado de la investigación de varios de los principales sensores de temperatura de fibra óptica. Entre ellos se encuentran los sensores de temperatura de interferencia de fibra óptica, sensores de temperatura de fibra de absorción de semiconductores y sensores de temperatura de rejilla de fibra.
Desde sus inicios, los sensores de temperatura de fibra óptica se han utilizado en sistemas de energía, construcción, desarrollo químico, aeroespacial, médico y marino, y han logrado una gran cantidad de resultados de aplicación confiables. Su aplicación es un campo en ascenso y con una perspectiva de desarrollo muy amplia. Hasta ahora, ha habido muchas investigaciones relacionadas en casa y en el extranjero, aunque ha habido grandes avances en sensibilidad, rango de medición y resolución, pero creo que con la profundización de la investigación, de acuerdo con el propósito específico de la aplicación, habrá más y mayor precisión, estructura más simple, menor costo, soluciones más prácticas y promover aún más el desarrollo de sensores de temperatura.