سنسور گریتینگ فیبر نوری: "میله اندازه گیری نوری دقیق" در هسته، بازتعریف ادراک سلامت ساختاری.
در عصر تلاش برای ایمنی نهایی و نظارت دقیق، یک "گریت نوری" در مقیاس نانو حک شده در هسته فیبر نوری به عنوان یک قابلیت حسگر منحصر به فرد در حال ظهور است و به "سیستم عصبی" زیرساخت های اصلی و تجهیزات پیشرفته- تبدیل می شود. حسگر گریتینگ فیبر نوری، این «اثر انگشت نوری» که در داخل مواد تعبیه شده است، بیصدا از مرزهای ایمنی از پلها و تونلها تا هواپیما محافظت میکند.
هسته سنسور توری فیبر نوری یک ساختار اغتشاش ضریب شکست دوره ای است که توسط لیزر ماوراء بنفش در هسته فیبر نوری حک شده است. این مانند یک "نقطه بازرسی" است که به طور خاص برای طول موج خاصی از موج نور - تنظیم شده است، هنگامی که دمای محیط یا تنش اعمال شده به فیبر نوری تغییر می کند، دوره یا ضریب شکست موثر توری تغییر می کند، در نتیجه باعث ایجاد یک رانش دقیق در بازتاب یا طول موج مرکز انتقال آن می شود.
با نظارت بر حرکت این «اثر انگشت نوری»، میتوان مستقیماً تغییر شکل و تغییرات دمای جسم اندازهگیری شده را با دقت بالا در سطوح میکرو{0}}کرنش (με) و میلیکلوین (m درجه) اندازهگیری کرد. این روش اندازه گیری طول موج{2}}رمزگذاری شده ذاتا دارای مزایای منحصر به فردی مانند مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی، اندازه گیری مطلق، و سهولت تشکیل یک شبکه توزیع شده است.
· نظارت بر سلامت زیرساخت: شبکه حسگر گریتینگ فیبر نوری تعبیه شده در پل های بزرگ، سدهای مخزنی، و گالری های لوله تونل مانند یک "سیستم عصبی یکپارچه" عمل می کند، به طور مداوم توزیع تنش و میدان دما را در ساختار 24/7 حس می کند و داده های حیاتی را برای هشدارهای ایمنی و نگهداری پیشگیرانه ارائه می دهد.
· ایمنی صنعت انرژی: حسگرهایی که به طور متراکم در امتداد خطوط لوله نفت و گاز نصب شده اند می توانند به طور دقیق مکان یابی بلایای زمین شناسی، ساخت و سازهای شخص ثالث، و حتی نقاط سرقت نفت را پیدا کنند. آرایه توری داخل پره های توربین بادی می تواند بار و تغییر شکل را در زمان واقعی نظارت کند، عملکرد را بهینه کند و از خرابی جلوگیری کند.
· هوافضا و حمل و نقل: تعبیه شده در مواد مرکب بدنه هواپیما یا ساختار واگن های قطار سریع-، آسیب و ضربه ناشی از خستگی را کنترل می کند. در شبکه برق هوشمند، به طور مداوم دما و جریان اتصالات کابل را برای جلوگیری از خطرات آتش سوزی کنترل می کند.
گریتینگ های فیبر نوری سنتی، به عنوان حسگرهای «نقطه-نوع»، اکنون از طریق فناوری های پیشرفته مانند مالتی پلکس کردن تقسیم طول موج و بازتاب دامنه فرکانس نوری به صورت سری به هم متصل می شوند و یک شبکه حسگر شبه-توزیع شده را تشکیل می دهند که چندین کیلومتر را پوشش می دهد. همراه با پیشرفت های تکنولوژیکی چین در زمینه فیبرهای نوری تخصصی و تجهیزات دمودولاسیون، سیستم داخلی به دقت دمدولاسیون طول موج ± 1 pm و قابلیت اندازه گیری دینامیک تا هزاران بار در ثانیه دست یافته است که شاخص های فنی اصلی به سطح پیشرفته بین المللی رسیده است.
با پذیرش گسترده اینترنت اشیا و فناوری دوقلوی دیجیتال، حسگرهای گریتینگ فیبر نوری از واحدهای حسگر مستقل به "نرون های محیطی" شهرهای هوشمند در حال تکامل هستند. ادغام عمیق آنها با انتقال بی سیم و الگوریتم های هوش مصنوعی جهشی از "نظارت" به "خود-تشخیص و خود هشدار-را ممکن می سازد."
از چاهی با عمق 10,000- متر تا ارتفاع بلند 10,000- متری، از مقیاس نانو تا کوهها و رودخانههای مهندسی در مقیاس بزرگ، این «خطکش نوری» حکشده در فیبر هسته، پایه حسی ضروری برای ساختن دنیایی امنتر و هوشمندتر را فراهم میکند. این نه تنها حامل فناوری است، بلکه کلید عصر آینده بهره برداری و نگهداری هوشمند است.