Báo cáo chuyên đề viễn thông tổng quan về cảm biến sợi quang và ứng dụng

Đại học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng Khoa Điện Tử - Viễn Thông Báo Cáo Chuyên Đề Viễn Thông Tổng Quan Về Cảm Biến Sợi Quang Và Ứng Dụng GVHD: Nhóm 8: PGS.TS.NGUYỄN TẤN HƯNG Huỳnh Dương Lê Thị Mỹ Linh Nguyễn Phước Anh Minh Tôn Thất Thắng 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng Báo Cáo Chuyên Đề Viễn Thông Tổng Quan Về Cảm Biến Sợi Quang Và Ứng Dụng  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ GỒM CHƯƠNG: • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG • CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG • CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG • CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG I GIỚI THIỆU VỀ SỢI QUANG Khái niệm sợi quang: •Sợi quang học (Optical Fiber/Cable) ống dẫn sóng quang học có dạng dây tóc, thường làm sợi thủy tinh (nhựa) truyền ánh sáng qua cách giới hạn vùng có số khúc xạ quang học khác Sợi quang chủ yếu sử dụng hệ thống thông tin quan, cảm biến sợi quang, liên kết radar, huy, điều khiển đo từ xa ứng dụng nghành công nghiệp, khoa học nghiên cứu, y học, … •Cáp sợi quang thường cấu tạo: Sợi quang (Fiber), lớp bảo vệ (Coating), lớp ống đệm bảo vệ (Buffer), lớp chịu lực (Strength members) lớp vỏ ngồi bảo vệ (Jacket) 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG Sợi quang (Fiber): Bao gồm thành phần lõi (Core) lớp phản xạ (Cladding)  • Lõi thường làm sợi thủy tinh (Glass) nhựa (Plastic) dùng để lan truyền ánh sáng • Lớp phản xạ có cấu tạo tương tự lõi, có chiết xuất nhỏ  Lớp bảo vệ (Coating): Làm nhựa để bảo vệ sợi quang tránh bị trầy xước, giám sát ánh sáng từ lõi vào khơng khí xung quanh, giảm tốn thất tán xạ bề mặt lõi, bảo vệ sợi quang khỏi tác động bên Lớp ống đệm bảo vệ (Buffer): Thường chia làm loại:  • Loại ống đệm chặt (Tight Buffer) • Loại đệm khơng chặt (Loose Buffer)  Lớp vỏ bảo vệ (Jacket): Là lớp để bảo vệ sợi quang khỏi hư hỏng vật lí mơi trường bên ngồi tác động vào, phận tạo từ chất liệu nhựa tính chống mài mịn, đàn hồi, chịu nhiệt chất liệu nhựa 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG Nguyên lí hoạt động sợi quang: • Ngun lí hoạt động sợi quang: Dựa nguyên tắc phản xạ toàn phần (TIR - Total Internal Reflection) Góc mà phản xạ tồn phần bên sợi quang gọi góc tới han, góc tới mà lớn góc tới hạn ánh sáng bị phản xạ hồn tồn trở lại môi trường thủy tinh Các tia sáng sử dụng để truyền lượng liệu khổng lồ nhờ đường truyền cáp quang, dây cáp quang thiết kế cho chúng uốn cong tất tia sáng vào bên (dựa vào TIR) Cho dù tín hiệu ánh sáng có khả bị suy giảm khoảng cách truyền tín hiệu tốt so với cáp kim loại thông thường Phân loại cáp sợi quang: • Phân loại dựa số khúc xạ: Step Index; Graded Index • Phân loại dựa vật liệu sử dụng: Sợi Quang Nhựa, Sợi Thủy Tinh • Phân loại dựa chế độ truyền ánh sáng: Single Mode, Multimode 20/6/2022 Chuyên Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG II GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG Khái niệm cảm biến sợi quang: •Cảm biến sợi quang thiết bị cảm biến sử dụng công nghệ sợi quang để đại lượng vật lí nhiệt độ, áp suất, gia tốc, điện áp, … •Cảm biến sợi quang dùng sợi quang làm thành phần cảm biến dùng để đo lượng ánh sáng vật lí sau chuyển thành tín hiệu điện tử tùy thuộc vào loại cảm biến mà đọc thiết bị đo tích hợp •Cảm biến sợi quang so với loại cảm biến thông thường có nhiều ưu điểm vượt trội như: Miễn nhiễm với nhiễu điện từ, suy hao thấp, băng thông cao, hoạt động mơi trường có điều kiện khắc nghiệt, … nên cảm biến sợi quang dần trở nên phổ biến nhiều lĩnh vực công nghệ như: y tế, hóa học, viễn thơng, ngành cơng nghiệp khác 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG Cấu tạo nguyên lí hoạt động cảm biến sợi quang:  Cấu tạo hệ thống cảm biến sợi quang: Nguồn (Bộ khuếch đại): Nguồn quang, xử lí ánh sáng hắt lại, giao diện vận hành để thiết lập hoạt động cảm biến tín hiệu đầu đến thiết bị xử lí Phần tử cảm biến (Đầu dị): Dùng sợi quang học vật liệu liên quan đến cảm biến để chuyển đổi đại lượng đo thành tín hiệu quang học Máy dị quang học, xử lí điện từ: Máy phân tích quang phổ, máy sóng, máy phân tích sóng để phân tích tín hiệu, liệu đầu  Nguyên lí hoạt động: •Sử dụng nguyên tắc hoạt động phản xạ tồn phần với mục đích để dẫn hướng nguồn sáng chạy dọc theo sợi quang giúp phát vật thể •Cảm biến sợi quang sử dụng để phát hiện, đếm hay định vị phận mà không cần tiếp xúc, cảm biến quang học bên bên ngồi 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG Ưu Nhược điểm cảm biến sợi quang:  Ưu điểm: Dễ dàng chế tạo bị nhiễu kích thước nhỏ dạng hình trụ cảm biến sợi quang Khơng bị ảnh hưởng dịng điện, nhiễu điện từ (EMI), nhiễu tần số vô tuyến (RFI) Dải băng thông rộng độ phân giải cao dùng ánh để truyền dẫn tín hiệu cảm biến Ổn định lâu dài: Không bị suy hao quang học dịch chuyển uốn cong sợi đầu nối Lắp đặt đơn giản, trọng lượng nhẹ hình thức nhỏ gọn Tính đa năng: Có thể sử dụng để thu tất đại lượng đo vật lí, hóa học sinh học  Nhược điểm: Nhiễu từ nhiều hiệu ứng khác Nối cáp sợi quang vật liệu khác: Gây khó khăn cáp quang có nhiều lớp Chi phí: Chi phí hàn, nối thiết bị đầu cuối cảm biến sợi quang cao 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG I PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG Dựa vào vị trí phát hiện: a Cảm biến bên trong: • Sử dụng trực tiếp sợi quang làm vật liệu nhạy cảm (Đầu cảm biến) dùng để truyền tín hiệu quang với thơng tin mơi trường cần đo Hoạt động thông qua điều biến trực tiếp ánh sáng dẫn vào sợi quang học, ánh sáng không rời khỏi sợi quang, ngoại trừ (Đầu ra) cảm biến Các cảm biến sử dụng cấu hình: Giao thoa kế, Lưới sợi Bragg (FBG), Lưới sợi dài (LPFG) sợi đặc biệt (Sợi pha tạp) b Cảm biến bên ngồi: • Sợi quang sử dụng để dẫn ánh sáng đến từ vị trí đặt đầu cảm biến quang Đầu cảm biến nằm bên sợi quang thường dựa thành phần quang học thu nhỏ thiết kế để điều chỉnh đặc tính ánh sáng để đáp ứng với thay đổi môi trường Sợi quang truyền lượng quang đến đầu cảm biến, sau ánh sáng điều chế cách thích hợp ghép nối trở lại thông qua sợi quang thứ hai dẫn đến dò quang học 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG Dựa vào nguyên tắc hoạt động: a Cảm biến sợi quang dựa vào cường độ: •Cảm biến loại dựa vào mát ánh sáng truyền qua sợi quang đo máy dị thích hợp, tùy thuộc vào chế thay đổi cường độ tín hiệu mà có nhiều loại cảm biến • Do cấu trúc đơn giản, chi phí sản xuất thấp, tính linh hoạt, độ bền không sử dụng thành phần sợi quang chuyên dụng, với nhược điểm sai số xảy phép đo tương đối thay đổi cường độ nguồn sáng b Cảm biến sợi quang dựa vào pha: • Trong loại cảm biến này, nguyên tắc dựa việc so sánh pha ánh sáng sợi dây cảm biến với tham chiếu Sử dụng nguồn sáng kết hợp với hai sợi đơn mode Ánh sáng tách sau tiêm vào sợi tham chiếu cảm biến Pha quang học có độ nhạy cao với nhiễu mơi trường ánh sáng sợi cảm biến tiếp xúc, chuyển pha xảy chúng sau thực băng giao thoa kế • Các giao thoa kế thường sử dụng phổ biến là: Giao thoa kế Mach-Zehnder, Michelson, Fabry-Perot, Aagnac, phân cực cách tử Kỹ thuật điều chế pha dựa cảm biến quang xác nhiều so với điều chế cường độ 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 10 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG c Cảm biến sợi quang dựa vào tần số: •Cảm biến quang học điều chế tần số (Bước sóng) phụ thuộc vào thay đổi tần số ánh sáng để phát Các cấu hình khác tồn cho cảm biến cảm biến huỳnh quang, cảm biến cách tử Bragg,… Cảm biến huỳnh quang sử dụng rộng rãi cho ứng dụng y tế, cảm biến hóa học vật lí Trong cảm biến quang Bragg, cách tử làm cho ánh sáng hoạt động theo cách định phụ thuộc vào tính tuần hồn cách tử d Cảm biến sợi quang dựa vào phân cực: •Hướng phần điện trường trường ánh sáng xác định trạng thái phân cực trường ánh sáng Chiết suất sợi quang thay đổi tiếp xúc với ứng suất biến dạng ảnh hưởng gọi hiệu ứng quang đàn hồi (Chiết suất cảm ứng) Sự thay đổi chiết suất khác hướng khác dãn đến việc gây lệch pha khác Dưới can nhiễu môi trường bên ngồi sợi quang hoạt động giống làm chậm tuyến tính Do cách phát thay đổi trạng thái phân cực đầu cảm nhận nhiễu bên ngồi 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 11 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG II.CẢM BIẾN SỢI BRAGG GRATINGS Giới thiệu cảm biến cách tử sợi Bragg (FBG): • Được sử dụng rộng rãi ngành viến thông để phân chia bước sóng dày đặt, bù tán sắt, ổn định laze làm phẳng độ lợi khuếch đại Erbium FBG sử dụng cho nhiều ứng dụng cảm biến bao gồm giám sát cơng trình dân dụng (đường cao tốc, cầu, tòa nhà, đập,…); viễn thám (giếng dầu, cáp điện, đường ống, trạm vũ trụ,…); cấu trúc thông minh (cánh máy bay, vỏ tàu, tòa nhà,…), cảm biến căng thẳng, áp suất nhiệt độ truyền thống • Ưu điểm FBG: Có thể thực chuyển đổi trực tiếp thông số cảm biến thành bước sóng quang học, khơng phụ thuộc vào mức ánh sáng, đầu nối suy hao sợi quang, FBG khác bước sóng khác • Ưu điểm FBG so với đồng hồ đo biến dạng điện trở: Hồn tồn thụ động ( khơng có điện trở nóng); kích thước nhỏ ( Có thể nhúng nhiều lớp); băng thông hẹp với dải hoạt động bước sóng rộng ( ghép nhiều tần); không dẫn điện ( miễn nhiễm với nhiễu điện từ); ổn định so với môi trường ( thủy tinh so với đồng); suy hao sợi quang thấp bước sóng 1550 nm (đối với viễn thám); có tiềm chi phí thấp tính đơn giản thiết bị việc sử dụng dịch vụ viễn thông với khối lượng lớn 20/6/2022 Chuyên Đề Viễn Thông -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 12 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG Nguyên lí hoạt động cảm biến sợi cách tử Bragg bên trong: •Cách tử sợi Bragg sợi quang lọc (phản xạ) phụ thuộc vào bước sóng hình thành băng cách đưa vào cấu trúc chiết suất tuần hoàn bên lõi sợi quang Bất chùm ánh sáng phổ rộng tác động vào cách tử, có phần lượng truyền qua phần khác bị phản xạ lại Tín hiệu ánh sáng phản xạ lại hẹp tập trung bước sóng Bragg tương ứng đến hai lần khoảng cách đơn vị tuần hoàn Lamda Bất kì thay đổi số phương thức bước cách tử sợi quang gây biến dạng nhiệt độ dẫn đến thay đổi bước sóng Bragg • Độ căng đo cách sử dụng cảm biến FBG cách gắn chúng cách nhúng vào chất cần quang tâm, ưu điểm kỹ thuật tín hiệu phát mã hóa phổ, suy hao truyền dẫn sợi quang khơng cần quan tâm 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 13 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG 3.Kỹ thuật chế tạo: a Giao thoa kế chùm tia cách: •Giao thoa kế điển hình thiết lập để chế tạo cách tử, xạ lazer UV chia thành hai chùm với số phản xạ lẻ để bảo tồn tính chẵn lẻ chùm tia •Sự hình thành cách tử quan sát cách theo dõi phản xạ truyền dẫn nguồn băng thông rộng, phóng vào sợi quang từ đầu b Kỹ thuật mặt nạ phần tử quang học nhiễu xạ: •Chùm tia Lazer chiếu sáng sợi quang qua mặt nạ pha, mặt nạ cách tử nhị phân với mặt cắt rảnh độ sâu tối ưu hoa để nhiễu xạ hầu hết lượng tia Lazer UV tới thành bậc nhiễu xạ giảm thiểu lượng bậc bậc cao •Sơ đồ mặt na pha u cầu thành phần hơn, dễ dàng chỉnh thiết lập thử nghiệm nhạy cảm với rung động xung quanh Kỹ thuật dựa mặt nạ pha bước sóng cụ thể cho mặt nạ pha cụ thể việc căng sợi trước phơi sáng cho phép phạm vi điều chỉnh hạn chế 20/6/2022 Chuyên Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 14 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG c Phương pháp điểm điểm: • Cách tử Bragg có chiều dài ngắn chế tạo cách sử dụng kỹ thuật điểm cách chiếu xạ xung Lazer Excimer đơn lẻ Mỗi phần tử cách tử viết cách tạo ảnh khe lõi sợi cảm quang sau sử dụng xung Lazer để chiếu sáng khe góc tới bình thường • Kỹ thuật điểm linh hoạt, cho phép chế tao cách tử với nhiều độ dài, chu kỳ cách tử phản ứng quang phổ khác Sự thay đổi số quang cảm ứng xảy vùng tiêu điểm nơi cường độ ánh sáng nằm ngưỡng xác định rõ ràng, kích thước vùng xảy thay đổi chiết suất nhỏ kích thước chùm sáng hội tụ • Là phương pháp đơn giản, khơng cụ thể bước sóng thường xác kỹ thuật khác Các ứng dụng cảm biến sợi cách tử Bragg (FBG): a Cảm biến căng thẳng: •Lưới sợi Bragg thường dùng cảm biến căng thẳng nhiệt độ, đặc biệt nơi có mơi trường khắc nghiệt Có thể sử dụng cách tử Bragg để cảm nhận thông số mơi trường khác phản ứng hóa học, áp suất cách sử dụng chuyển đổi bổ sung thay sử dụng cách tử sợi quang Bragg •Chia làm hai loại: Cảm biến căng tĩnh Cảm biến căng thẳng động 20/6/2022 Chuyên Đề Viễn Thông -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 15 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG b Cảm biến nhiệt độ áp suất: • Sử dụng lưới sợi Bragg để cảm biến nhiệt độ áp suất họat động giống cảm biến độ căng, sử dụng để cảm biến nhiệt độ áp suất ngành cơng nghiệp khoan dầu khí, bên giếng dầu • Đối với ứng dụng nhiệt độ: Được dùng để kiểm tra nhiệt độ khỏi ảnh hưởng biến dạng cấu trúc kiểm tra, dùng để ghi lại nhiệt độ q trình lưu hóa bình áp lực sợi thủy tinh • Đối với ứng dụng áp suất: Đo ứng dụng áp suất nên gắn sợi cách tử Bragg vào màng ngăn, sử dụng sợi chuyển đổi áp suất để áp suất môi trường truyền trục tiếp đến lõi sợi c Cảm biến từ trường điện trường: • Phủ Bragg Grating sợi quang lớp phủ sắt điện, cách tử Bragg sợi phủ sau đặt trường điện từ, làm cho cách tử phủ giãn co lại d Cảm biến hóa học: • Có thể phủ Bragg Gratting sợi để lớp phủ tạo biến dạng bên sợi theo tỷ lệ với phản ứng hóa học • Sợi Bragg Grating phủ loại vật liệu phản ứng khác phản ứng với hóa chất đề cập 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 16 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG II CẢM BIẾN GIAO THOA KẾ FABRY - PEROT SỢI QUANG Giới thiệu cảm biến giao thoa kế Fabry - Perot (EFPI): • Cảm biến giao thoa kế Fabry - Perot bên ngồi sợi quang (EFPI) có độ nhạy cao với nhiệt độ, rung động học, sóng âm từ trường, gio thoa kế tạo cách sử dụng giao diện thủy tinh khơng khí đầu sợi quang làm phản xạ Cảm biến sợi quang EFPI sử dụng sợi Sapphire để làm thành phần cảm biến nhiệt độ cao có thẻ chịu nhiệt cao 1000 độ C Các khía cạnh cảm biến giao thoa kế Fabry Perot sợi bên ngồi • Trong cảm biến này, bạch kim có điểm nóng chảy cao tích tụ vào đầu sợi quang để đóng vai trị tản nhiệt thân đen Thơng tin nhiệt độ đo trích xuất cách lấy tỉ số hai bước sóng lựa chọn cụ thể vật đen phát Cảm biến Fabry - Perot nội dựa sợi Sapphire đo nhiệt độ 1000 độ C, hiệu suất cảm biến nhạy cảm với nhiễu pha nguồn, loại bỏ cách sử dụng khoảng tạo khe khơng khí có chiều dài ngắn 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 17 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN SỢI QUANG Nguyên lí hoạt động cảm biến sợi quang EFPI bên ngồi: • Sơ đồ cấu hình cảm biến EFPI cho thấy ánh sáng từ tia Lazer lan truyền dọc theo sợi dẫn chế độ đến khoang Fabry – Perot tạo thành sợi đầu vào (đầu ra) sợi đích Một phần ánh sáng (khoảng 4%) phản xạ mặt cuối đầu sợi đầu vào (đầu ra) quay trở lại trực tiếp xuống sợi quang Ánh sáng truyền khỏi sợi quang đầu vào (đầu ra) chiếu vào mặt cuối sợi quang sợi quang đích, ánh sáng phản xạ từ sợi đích ghép lại phần vào sợi đầu vào (đầu ra) • Dịng tín hiệu Diot quang phát hiển thị tỷ lệ với độ lệch pha hai trường quang phản xạ Các ứng dụng cảm biến giao thoa kế Fabry – Perot (EFPI): • Cảm biến giao thoa kế EFBI cung cấp độ nhạy cao, dải rung động lớn, phản ứng nhanh để đo áp suất, nhiệt độ, biến dạng, dịch chuyển, từ trường, tốc độ dịng chảy,… • Cảm biến giao thoa kế sử dụng làm cảm biến nhúng vật liệu EFBI phát tiếng nổ âm bẻ gãy đầu bút chì bề mặt mẫu nhơm EFBI cảm biến áp suất Và cịn dùng để đo độ ẩm, dịch chuyển, từ trường • Các cảm biến EFBI thích hợp để triển khai cảm biến ghép kênh ghép kênh phân chia theo không gian, theo thời gian, theo tần số ghép kênh mạch lạc 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 18 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG I CÁC ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG TRONG CÁC LĨNH VỰC Cảm biến vật lí: Đo đại lượng vật lí thích hợp nhiệt độ, biến dạng, áp suất, vận tốc, gia tốc, điện, từ trường, … Cảm biến hóa học: Đo pH, phân tích khí, nghiên cứu quang phổ,… Cảm biến sinh học (y tế): Dùng ion ứng dụng y tế sinh học đo lưu lượng máu, hàm lượng glucose,… Tòa nhà cầu: Giám sát bê tơng (q trình ninh kết), theo dõi vết nứt (chiều dài, tốc độ lan truyền), đo dịch chuyển không gian, theo dõi biến dạng dài hạn, … Đường hầm: đo độ giãn dài quang học đa điểm, giám sát đánh giá bê tông đúc sẵn phát hư hỏng mối nối Đập: Giám sát móng, mở rộng mối nối, đo dịch chuyển, khơng gian, giám sát rị rỉ giám sát nhiệt độ phân tán Kết cấu di sản: Giám sát chuyển vị, phân tích vết nứt, đánh giá thiệt hại sau địa chấn, giám sát phục hồi Địa đạo: Đo độ mở rộng quang học đa điểm, giám sát hội tu, phát hư hỏng khớp nối, đánh giá hầm đúc sẵn 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 19 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG II ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG TRONG THỰC TẾ • So với loại cảm biến thông thường, cảm biến sợi quang sử dụng nhiều lĩnh vực vật lí, hóa học, y tế sinh học, dầu khí Các phép đo khác thực với độ xác cao độ tin cậy tối ưu biến dạng, quay, dịch chuyển, nhiệt độ, áp suất, vận tốc, gia tốc, điện trường từ trường, đo pH, phân tích khí, lưu lượng máu hàm lượng glucose,… Cảm biến sợi quang để cảm nhận nhiệt độ 20/6/2022 Giám sát đường dây điện Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng Giám sát giếng dầu khí 20 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG • Ngồi ra, ứng dụng xây dựng dân dụng hiệu hệ thống truyền thống, đặc biệt tòa nhà, cầu, đường hầm, đập cơng trình di sản Khả giám sát chúng làm cho phù hợp hiệu bê tơng q trình ninh kết, ứng suất trước đo chuyển vị không gian, hội tụ, phát hư hỏng; giám sát độ giãn nở mối nối, đo độ dịch chuyển không gian Giám sát đập thủy điện 20/6/2022 Giám sát độ bền, cấu trúc cầu Giám sát đường cao tốc Chuyên Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng Giám sát an toàn nguy địa chất 21 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN •Với nhiều tiềm lớn cảm biến sợi quang nhiều lĩnh vực thuốc đời sống xã hội cảm biến sợi quang dần thay cảm biến thông thường có mặt tất lĩnh vực cơng nghệ Chính điều góp phần vào phát triển mạnh mẽ nhanh chóng lĩnh vực công nghệ quang dẫn đến thay đổi đáng kể ngành viễn thơng •Báo cáo nêu lên thành phần bản, nguyên lí hoạt động ứng dụng cảm biến sợi quang, đặc biệt hai cảm biến cảm biến sợi quang cách tử Bragg Grating (Dựa vào bước sóng bên trong) cảm biến sợi quang giao thoa kế Fabry - Perot (Dựa vào pha bên ngồi) •Với phát triển khoa học kĩ thuật, công nghệ sợi quang khơng cịn xa lạ người, dần trở thành cơng cụ hữu ích thay cho cơng nghệ truyền thống trước Từ nâng cao chất lượng sống Do tìm hiểu thơng tin tổng quan cảm biến sợi quang giúp có nhìn bao qt cơng nghệ sợi quang tất lĩnh vực công nghệ tương lai 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng 22 .. .Báo Cáo Chuyên Đề Viễn Thông Tổng Quan Về Cảm Biến Sợi Quang Và Ứng Dụng  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ GỒM CHƯƠNG: • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG • CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN... 20/6/2022 Chuyên Đề Viễn Thông -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG II GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG Khái niệm cảm biến sợi quang: ? ?Cảm biến sợi quang thiết bị cảm. .. BIẾN SỢI QUANG • CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SỢI QUANG • CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 20/6/2022 Chun Đề Viễn Thơng -Nhóm -GVHD: Nguyễn Tấn Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SỢI QUANG I GIỚI THIỆU VỀ