將非光信號的物理量轉變成光信號，經光學纖維感知傳遞，最後再轉換成所測的物理量，用以測量溫度、壓力、位移、速度、電壓、電流和熔液的濃度等物理量的光導纖維，稱為感測光纖。
基本介紹
- 中文名：感測光纖
- 外文名：Sensing fiber
- 過程：非光信號的物理量轉變成光信號
- 傳遞方式：光學纖維感知傳遞
- 測量內容：溫度、壓力、位移、速度、電壓等
- 分類：通信光纖、光子晶體光纖等
通信光纖,光子晶體光纖,聚合物光纖,光纖監控在海底管道上的套用,
通信光纖
普通光纜主要有四種：多模、單模、保偏和漸變折射率。主要區別是光纖橫截面的密度，可導致光纖的傳輸性質不同。多模和單模光纖均為階躍折射率光纖，從纖芯至包層折射率會發生急劇變化。但多模光纖的纖芯要大於單模光纖的纖芯，這種結構可以傳輸更大波長範圍的更多光模式。保偏光纖為單模階躍折射率光纖，包含應力棒，可將纖芯中的傳輸通道分隔成“快”軸和“慢”軸。各軸僅傳輸線性偏振光，可視為一根光纖中的兩個獨立通道。
光子晶體光纖
光子晶體光纖( PCF)是一種新型三維布拉格光柵光纖，由包含小氣孔的玻璃纖維構成。因為能夠將光限制在中空纖芯內，這種限制特性是傳統光纖所不具備的，特別適用於傳輸高能量的非線性光學裝置。根據不同散射信號的頻率偏移，可使用光子晶體光纖通過布里淵散射感測對溫度和應變同時進行測量。光子晶體光纖的缺點是成本極高。
聚合物光纖
聚合物光纖( POF)是一種由聚合物製成的特殊光纖。許多光學聚合物均可用於製造聚合物光纖，包括聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)、無定形氟化聚合物(CYTOP)、聚苯乙烯( PS)以及聚碳酸脂(PC)等。對於有些感測套用，聚合物光纖有著明顯優勢，包括高彈性應變極限、高斷裂韌度、高彎曲柔性以及高應變敏感性。需指出的是就增強熱塑性塑膠管監控研究而言，其主要優點是高彈性應變極限(10~15%)，與之相比傳統小直徑矽光纖的彈性應變極限為6%。因為矽光纖存在表面缺陷，所以其實際可靠性要低於這個數值。聚合物光纖感測器獨特的力學特性已經使其在嚴酷的土木環境中得到套用。但衰減較高（-200dB/km）限制了聚合物光纖在長距離感測器中的套用。
光纖監控在海底管道上的套用
增強熱塑性塑膠管的一個主要優點具備對諸如濕二氧化碳和氯化鈉這樣的腐蝕介質的耐腐蝕性，可降低運行成本。但與剛性鋼管相比，機械施工/安裝損傷是增強熱塑性塑膠管比較常見的失效原因。一些與增強熱塑性塑膠管安裝相關的問題包括地下管道支撐較差、錨固不當、管道衝擊以及回填作業不當等。在初步檢測中就應檢測並發現這些情況，否則運行時增強熱塑性塑膠管的損傷經過較長時間的發展後可能會導致失效。同時，在整個管道系統超過20年的使用壽命內均需對增強熱塑性塑膠管的運行條件和第三方活動予以密切監控。因而為了滿足這些要求必須制定完整性管理計畫。就海底連續長管道而言，與傳統點感測器相比分散式光纖感測器是監控管道結構和安裝過程有效且更好的工具。
