ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සංවේදක කොටස සඳහා ලේසර් ප්රභව තාක්ෂණය

ලේසර් ප්රභව තාක්ෂණයදෘශ්ය තන්තුකොටස සංවේදනය

දෘශ්ය තන්තු සංවේදක තාක්ෂණය දෘශ්ය තන්තු තාක්ෂණය හා දෘශ්ය තන්තු සන්නිවේදන තාක්ෂණය සමඟ සංවේදක තාක්ෂණයකි, එය ෆොටෝරික් තාක්ෂණයේ වඩාත් ක්රියාකාරී අතු බවට පත්ව ඇත. දෘශ්ය තන්තු සංවේදක පද්ධතිය ප්රධාන වශයෙන් සමන්විත වන්නේ ලේසර්, තන්තු, සංවේදී අංගය හෝ මොඩියුලේෂන් ප්රදේශය, ආලෝකය හඳුනා ගැනීම සහ වෙනත් කොටස්වල සම්ප්රේෂණ සම්ප්රේෂණය වීමෙනි. ආලෝක තරංගවල ලක්ෂණ විස්තර කරන පරාමිතීන් අතර තීව්රතාවය, තරංග ආයාමය, අදියර, ධ්රැවීකරණ රාජ්යය ඇතුළත් වේ. දෘශ්ය තන්තු සම්ප්රේෂණයෙන් බාහිර බලපෑම් මගින් බාහිර බලපෑම් මගින් වෙනස් කළ හැකිය. නිදසුනක් වශයෙන්, උෂ්ණත්වය, පීඩනය, පීඩනය, වර්තමාන, විස්ථාපනය, කම්පනය, භ්රමණය, නැමීම, නැමීම සහ රසායනික ප්රමාණය දෘශ්ය මාර්ගයට බලපාන විට, මෙම පරාමිතීන් ඊට අනුරූපව වෙනස් වේ. දෘශ්ය තන්තු සංවේදනය පදනම් වී ඇත්තේ මෙම පරාමිතීන් සහ බාහිර සාධක අතර සම්බන්ධතාවය හඳුනා ගැනීම සඳහා වන සම්බන්ධතාවය මත ය.

බොහෝ වර්ග තිබේලේසර් ප්රභවයසංයුක්ත තන්තු සංවේදක පද්ධතිවල භාවිතා වන අතර ඒවා කාණ්ඩ දෙකකට බෙදිය හැකිය: සමපාත වේලේසර් ප්රභවයන්සහ නොගැලපෙන සැහැල්ලු ආරංචි මාර්ග, නොගැලපෙනආලෝක ප්රභවයන්ප්රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වන තාපදීප්ත ආලෝකය සහ ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ සහ සුහින්ද ආලෝක ප්රභවයන් අතර, spired න ලේසර්, දියර ලේසර්, ගෑස් ලේසර්,අර්ධ සන්නායක ලේසර්සහතන්තු ලේසර්. පහත දැක්වෙන්නේ ප්රධාන වශයෙන් යලේසර් ලයිට් ප්රභවයමෑත වසරවල තන්තු සංවේදක ක්ෂේත්රයේ බහුලව භාවිතා වේ: පටු රේඛා පළල තනි සංඛ්යාත ලේසර්, තනි තරංග ආයාම ස්වීප් සංඛ්යාත පටල සහ සුදු ලේසර්.

1.1 පටු රේඛීය දර්ශන සඳහා අවශ්යතාලේසර් සැහැල්ලු ආරංචි මාර්ග

මිනුම් සං signal ා වාහක සැහැල්ලු තරංගයක් වන ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සංවේදක පද්ධතිය ලේසර් ප්රභවයෙන් වෙන් කළ නොහැක. මෑත වසරවලදී, දිගු දුර අල්ට්රා-අධි විභේදන දෘෂ්ය තන්තු පද්ධති සංවර්ධනය කිරීමත් සමඟ, ප්රධාන වශයෙන්: දෘශ්ය සංඛ්යාත වසම් පරාවර්තනය (OFDR) තාක්ෂණය මඟින් පුළුල් ආවරණයක් (මීටර දහස් ගණනක්) යන සංඛ්යාත වසමේ දෘශ්ය තන්තු වල විසිරී ඇති සං als ා කරයි. ඉහළ විභේදනයෙහි ඇති වාසි (මිලිමීටෙටර්-මට්ටමේ විභේදනය) සහ ඉහළ සංවේදීතාව (DBM දක්වා DBM දක්වා) බෙදා හරින ලද ඔප්ටිකල් ෆයිබර් මිනුම සහ සංවේදක තාක්ෂණයේ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් සහිත තාක්ෂණයකි. OPR තාක්ෂණයේ හරය දෘශ්ය සංඛ්යාත සුසර කිරීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ටූල් කළ හැකි ආලෝක ප්රභවයක් භාවිතා කිරීම නිසා, ලේසර් ප්රභවයේ ක්රියාකාරිත්වය, අක්කර හඳුනාගැනීමේ පරාසය, සංවේදීතාව සහ විභේදනය වැනි ප්රධාන සාධක තීරණය කරයි. පරාවර්තන ලක්ෂ්ය දුර සමගුණයට ආසන්න වන විට, පහර සං signal ාවේ තීව්රතාවය සංගුණක τ / τc මගින් on ාතීය ලෙස අහෝසි කරනු ලැබේ. වර්ණභේදයේ සංඛ්යාතය 90% කට වඩා වැඩි දෘශ්යතාවයකට වඩා, රේඛීය ප්රභවයේ රේඛා පළල අතර ඇති සම්බන්ධතාවය සහ උපරිම සංවේදක දිග සමඟ ගෝස්සියානු ආලෝක ප්රභවයක් සහිත ගවුසියානු ආලෝක මූලාශ්රයක් සඳහා, එයින් අදහස් වන්නේ සැහැල්ලු ප්රභවයේ දිග 100 hz ට අඩු ය. මීට අමතරව, වෙනත් යෙදුම් සංවර්ධනය මඟින් ආලෝක ප්රභවයේ රේඛීය දර්ශන සඳහා ඉහළ අවශ්යතා ඉදිරිපත් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, දෘශ්ය තන්තු හයිඩ්රොෆෝන් පද්ධතිය තුළ, ආලෝක ප්රභවයේ රේඛීය දිග පද්ධති ශබ්දය තීරණය වන අතර පද්ධතියේ අවම මැනිය හැකි සං signal ාව ද තීරණය කරයි. බ්රිලූලින් ඔප්ටිකල් ටයිම් ඩොමේන් පරාවර්තක (බොඩ්ර්), උෂ්ණත්වය හා ආතතිය මැනීම ප්රධාන වශයෙන් තීරණය වන්නේ ආලෝක ප්රභවයේ රේඛීය දෙසින් ය. ආලෝක ප්රභවයේ රේඛීය පළල අඩු කිරීමෙන් ආලෝක රැල්ලේ සහ අනුනාදකයාගේ සහ අනුනාදනයේ ගැඹුර වැඩිදියුණු කිරීම, සහ ෆයිබර් ඔප්ටික් ගයිරෙයේ මිනුම් කිරීමේ නිරවද්යතාවය සහතික කිරීම සහ මිනුම්වල අනුනාදකයාගේ දෛනිකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම සහ මිනුම්වල අනුනාදකයාගේ පරමාණුක ගැඹුර වැඩිදියුණු කිරීම සහ මිනුම් දෘෂ්ටි කෝණයේ මැනීම වැඩි දියුණු කිරීම සහ තන්තුමය වර්ණ ගයිරෝ හි මිනුම් නිරවද්යතාවය සහතික කිරීම.

1.2 ස්වීප් ලේසර් ප්රභවයන් සඳහා අවශ්යතා

තනි තරංග ආයාමය අතුගා දැමීමේ ලේසර්ට නම්යශීලී තරංග ආයාම සුසර කිරීමේ කාර්ය සාධනයක් ඇත, බහු ප්රතිදානය ස්ථාවර තරංග ආයාම ලේෂර් වෙනුවට, පද්ධති ඉදිකිරීම් පිරිවැය අඩු කරන්න, දෘශ්ය තන්තු සංවේදක පද්ධතියේ අත්යවශ්ය අංගයකි. නිදසුනක් වශයෙන්, ගෑස් තන්තු සංවේදනය හෝ සොයා ගැනීම, විවිධ වර්ගයේ වායූන් විවිධ ගෑස් අවශෝෂණ කඳු මුදුන් ඇත. ආලෝකය අවශෝෂණය කාර්යක්ෂමතාව සහතික කිරීම සඳහා මිනුම් වායුව ප්රමාණවත් වන විට සහ ඉහළ මිනුම් සංවේදීතාව අත්කර ගන්නා විට, ගෑස් අණුවේ අවශෝෂණ උච්චතම අවස්ථාව සමඟ සම්ප්රේෂණ ආලෝක ප්රභවයේ තරංග ආයාමය වෙනස් කිරීම අවශ්ය වේ. හඳුනාගත හැකි ගෑස් වර්ගය අත්යවශ්යයෙන්ම තීරණය වන්නේ සංවේදක ආලෝක ප්රභවයේ තරංග ආයාමයෙන් ය. එබැවින්, ස්ථායී බ්රෝඩ්බෑන්ඩ් සුසර කිරීමේ කාර්ය සාධනය සහිත පටු රේඛීය ලේසර් එවැනි සංවේදක පද්ධතිවල වැඩි මිනුම් නම්යතාවයක් ඇත. නිදසුනක් වශයෙන්, දෘශ්ය සංඛ්යාත වසම පරාවර්තනය මත පදනම්ව බෙදා හරින ලද බෙදා හරින ලද දෘෂ්ය තන්තු සංවේදක පද්ධති වල, එබැවින් ලේසර් ප්රභවයේ මවුලිසන්ට් අනුපාතය සාපේක්ෂව ඉහළ අවශ්යතා ඇති කර ගත යුතු අතර, එය වෙනස් කළ හැකි ලේසර් හි අතුගා දැමීමේ වේගය රාත්රී 10 ට ළඟා විය යුතුය. ඊට අමතරව, තරංග ආයාමය සුසර කළ හැකි පටු රේඛීය දිග සහිත ලේසර්, ලිළුම්, ලේසර් දුරස්ථ සංවේදනය සහ අධි-විභේදන සංවේදක විශ්ලේෂණය සහ වෙනත් සංවේදක ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා කළ හැකිය. සුසර කිරීමේ කලාප පළල ඉහළ කාර්යසාධන පරාමිතීන්ගේ අවශ්යතා සපුරාලීම සඳහා, තන්තු සංවේදක ක්ෂේත්රයේ තනි තරංග ආයාමයේ සුසර කිරීමේ නිරවද්යතාවය සහ සුසර කිරීමේ වේගය, අතිශයින්ම පටු ලේසර් රේඛීය දර්ශන, අල්ට්රා-අඩු අදියරේදී විශාල තරංග ආයාමයක සුසර කිරීම ශබ්දය, සහ අල්ට්රා ස්ථාවර නිමැවුම් සංඛ්යාතය සහ බලය.

1.3 සුදු ලේසර් ආලෝක ප්රභවය සඳහා ඉල්ලුම

දෘෂ්ය සංවේදක ක්ෂේත්රයේ, පද්ධතියේ ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා උසස් තත්ත්වයේ සුදු ආලෝක ලේසර් විශාල වැදගත්කමක් දරයි. සුදු ආලෝක ලේසර් ආවරණය වන වර්ෂාව වන වර්ණාවලීක්ෂය, දෘශ්ය තන්තු සංවේදක පද්ධතියේ වඩාත් පුළුල් ලෙස එහි යෙදුම වඩාත් පුළුල් වේ. නිදසුනක් වශයෙන්, සංවේදක ජාලයක් ඉදිකිරීම, වර්ණාවලි විශ්ලේෂණයක් හෝ සුසර කළ හැකි පෙරහන් ගැලපෙන ක්රමයක් ඉදිකිරීම සඳහා ෆයිබර් බ්රැග් ග්රෑම් (එෆ්බීජී) භාවිතා කරන විට, ඩෙමොඩ්වාලේෂකරණය සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. ජාලයේ එක් එක් එෆ්බීජී අනුනාද තරංග ආයාමයකින් සෘජුවම පරීක්ෂා කිරීම සඳහා කලින් කලින් භාවිතා කළේය. දෙවැන්න නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා යොමු පෙරණයක් සහ සංවේදනයෙන් එෆ්.බී.ජී. සෑම FBG ප්රවේශ ජාලයකටම යම් ආකාරයක ප්රවේශයක් ඇති අතර, බහුවිධ එෆ්.බී.ටී. නිදසුනක් වශයෙන්, දිගුකාලීන තන්තු ගාංචිං (LPFG) සංවේදනය සඳහා දිගු කාලීනව ෆයිබර් දැලක භාවිතා කරන විට, ප්රමාණවත් කලාප පළල සහිත පුළුල් වර්ණභේදයක් වන අතර, ප්රමාණවත් කලාප පළලක් සහිත පුළුල් වර්ණ ප්රභවයක් වන අතර එහි අනුනාද කඳුකරයේ නිවැරදිව සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා පුළුල් වර්ණාවලීන් ආලෝක ප්රභවයක් වේ. විශේෂයෙන්, කාන්දුටෝ-දෘශ්ය බලපෑම උපයෝගී කර ගනිමින් ඉදිකරන ලද ධ්වනි ෆයිබර් ගුරු කිරීම (ANIFG) විදුලි සුසර කිරීම මගින් 1000 nm දක්වා අනුනාද තරංග ආයාමය 1000 nm දක්වා සකස් කළ හැකිය. එමනිසා, එවැනි අති විශාල සුසර කිරීමේ පරාසයක් සමඟ ගතික ආරෝපණය පරීක්ෂා කිරීම පුළුල් පරාසයක ආලෝක ප්රභවයක කලාප පළල පරාසයට විශාල අභියෝගයක් වේ. ඒ හා සමානව, මෑත වසරවලදී, නැඹුරු සහිත බ්රෝග් ෆයිබර් ගාන කිරීම කෙඳි සංවේදක ක්ෂේත්රයේ ද බහුලව භාවිතා වී තිබේ. එහි බහු කඳුළු වැඩ කිරීමේ වර්ණාවලිස් ලක්ෂණ නිසා, තරංග ආයාමය බෙදා හැරීමේ පරාසය සාමාන්යයෙන් 40 nm වෙත ළඟා විය හැකිය. එහි සංවේදක යාන්ත්රණය සාමාන්යයෙන් සාපේක්ෂ ව්යාපාරය බහු සම්ප්රේෂණ බහු සම්ප්රේෂණ තුළ සංසන්දනය කිරීමයි, එබැවින් එහි සම්ප්රේෂණ වර්ණාවිතය සම්පූර්ණයෙන්ම මැනීම අවශ්ය වේ. පුළුල් වර්ණාවලියේ ආලෝක ප්රභවයේ කලාප පළල හා බලය වැඩි විය යුතුය.

2. නිවසේ සහ විදේශයන්හි පර්යේෂණ තත්ත්වය

2.1 පටු රේඛීය දර්ශන ලේසර් ආලෝක ප්රභවය

2.1.1 පටු රේඛීය දිග අර්ධ සන්නායක බෙදාහැරීමේ ප්රතිපෝෂණ ලේසර් බෙදා හරින ලදි

2006 දී, ක්ලික් කරන්න, සහ වෙනත්. අර්ධ සන්නායකයේ MHz පරිමාණය අඩු කිරීමDfb ලේසර්(බෙදා හරින ලද ප්රතිපෝෂණ ලේසර්) විදුලි ප්රතිපෝෂණ ක්රමය භාවිතා කරමින් KHz පරිමාණයට; 2011 දී, කෙස්ලර් සහ වෙනත්. අඩු උෂ්ණත්වය සහ ඉහළ ස්ථායිතාව සහිත තනි ස් stal ටික කුහරය සක්රීය ප්රතිපෝෂණ පාලනය සමඟ ඒකාබද්ධ ප්රතිපෝෂණ පාලනය සමඟ ඒකාබද්ධව 40 mhz; 2013 දී පෙන්ග් සහ ඊ.එල්.අයි. විදුලි ප්රභවයේ ලේසර් රේඛීය දිග සෑදීම සඳහා ප්රධාන වශයෙන් පොකුණු-ඩ්රෙවර්-හෝල් සංඛ්යාත ස්ථායීකරණ ප්රතිපෝෂණය ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන විද්යුත් ප්රතිපෝෂණ ක්රමය අඩු කළ යුතුය. 2010 දී බර්නාර්ඩී සහ වෙනත්. 1.7 kHz පමණ රේඛීය පළලකින් ලේසර් ප්රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා සිලිකන් ඔක්සයිඩ් උපස්ථරයක් මත සිලිකන් ඔක්සයිඩ් උපස්ථරයක් මත එරෙබියම්-ඩොක්සයිඩ් උපස්ථරයක් මත තැම්බූන් ඔක්සයිඩ් උපස්ථරයක් මත නිපදවනු ලැබේ. එම වර්ෂයේම, ලියාං සහ වෙනත් අය. රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අර්ධ සන්නායක ලේසර් පේළි පුළුල් ලෙස සම්පීඩනය සඳහා ඉහළ පෙළේ ඊකෝ වෝල් අපෝනකාරකයක් විසින් සාදන ලද පසුපසට කිරිලි.

රූපය 1 (අ) ස්වයං ඉන්ජ්යුද්ධ කිරිලීයය මත පදනම් වූ අර්ධ සන්නායක ලේසර් රේඛීය දර්ශන සම්පීඩනය (අ) ස්වයං ඉන්ජ්යුෂන් රේයායිල් බාහිර විස්පර් ගැලරි මාදිලියේ අනුනාදයා විසුරුවා හැරීම;
(ආ) 8 MHz රේඛීය දර්ශන සහිත නිදහස් ධාවන අර්ධ සන්නායක ලේසර් හි සංඛ්යාත වර්ණාවලිය;
(ඇ) 160 hz සම්පීඩිත ලෙස රේඛීය දර්ශන සහිත ලේසර් හි සංඛ්යාත වර්ණාවලිය
2.1.2 පටු රේඛා දෙසින් තන්තු ලේසර්

රේඛීය කුහරය සඳහා තන්තු ලේසර් සඳහා, තනි කල්පවත්නා මාදිලියේ පටු රේඛීය වන ලේසර් ලේසර් ප්රතිදානය ලබා ගන්නේ ෙසේනොපිතකාරකයේ දිග කෙටි කිරීමෙන් සහ කල්පවත්නා මාදිලි පරතරය වැඩි කිරීමෙනි. 2004 දී ස්පීඩියාබෙල්බර්ග් සහ වෙනත්. ඩී.බී.බී. 2007 දී, ෂෙන් සහ වෙනත්. ද්වි-ගී-ගී-ගේ සම-මාත්රාව ඇති ෆොටෝස්සන් ඡායාරූපයක් මත FBG ලිවීමට සහ සංයුක්ත රේඛීය කුහරයක් මත FBG ලිවීමට සහ සංයුක්ත තන්තු සහිත කුහරයක් ඇති බව සෙන්ටිමීටර 2 සෙ.මී.. 2010 දී, යැං සහ වෙනත් අය. 2 kHz ට අඩු රේඛා පළල සහිත තනි කල්පවත්නා මාදිලියේ ප්රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා පටු-කල්පවත්නා මාදිලියේ ප්රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා 2cm ඉහළ තට්ටුවක් සහිත කෙටි රේඛීය කුහරයක් භාවිතා කරයි. රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි 2014 දී, කණ්ඩායම කෙටි රේඛීය කුහරයක් (අථත්ය නැමූ මුද්ද අනුනාදයක්) සමඟ සම්ප්රදායික ප්රතිදානයකින් සමන්විත වේ. 2012 දී සීඅයි, ඒටී අල්. මෙගාවොට් 114 ට වඩා වැඩි නිමැවුම් ශක්තියක් සමඟ ධ්රැවීකරණ ලේසර් ප්රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා 1.4cm කෙටි කුහර ව්යුහයක්, 1540.3 nm හි කේන්ද්රීය තරංග ආයාමයක් සහ රේඛීය පළලක් 4.1 kHz හි කේන්ද්රීය වේ. 2013 දී, මෙංග් සහ වෙනත්. මෙගාවොට් 10 ක නිමැවුම් බලයක් සහිත තනි කල්පවත්නා මාදිලියක්, අඩු අදියර ශබ්ද ලේසිං ප්රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා පූර්ණ-නැටි-නැඹුරන්ගේ ප්රචාරණ උපකරණයක කෙටි මුද්දක් සහිත තන්තු වර්ගයක් සහිත බ්රිලූයූයින් විසිරීම විසුරුවා හැරීම. 2015 දී කණ්ඩායම රයිලියම්-ඩොට් කෙඳි 45 කින් සමන්විත රින්ග් කුහරයක් භාවිතා කරමින් බ්රිලූබයින් ඩොකින් ෆයිබර්, අඩු එළිපත්තක් සහ පටු රේඛීය දර්ශන ලේසර් ප්රතිදානයක් ලබා ගැනීම සඳහා විසිරී යන වාසි මාධ්යය ලෙස.

රූපය 2 (අ) ශ්රී ලංකා ක්රිකට් තන්තු ලේසර්ගේ ක්රමානුකූල චිත්රය;
(ආ) කි.මී. 97.6 ක් වන ෆයිබර් ප්රමාදයකින් මනිනු ලබන හීටීරොඩීන් සං signal ාවේ රේඛා