تعكس الألياف البصرية التحقيقباعتبارها واحدة من المكونات الرئيسية في الألياف البصرية وأجهزة الاستشعار المستخدمة في تلقي الإشارات ، الألياف البصرية وأجهزة الاستشعار تلعب دورا متزايد الأهمية في الكشف الصناعي ، والتشخيص الطبي والبحوث العلمية . مع مزايا فريدة من نوعها مثل عدم الاتصال ، حساسية عالية ، ومكافحة التداخل الكهرومغناطيسي ، وما إلى ذلك ، فإنه يمكن تحقيق دقة قياس مختلف الكميات الفيزيائية مثل التشرد ، مورفولوجيا ، درجة الحرارة ، وحتى خصائص الأنسجة البيولوجية . في هذه الورقة ، مبدأ العمل ، الهيكل الأساسي ، تطور التكنولوجيا وتطبيقها على نطاق واسع مشاهد تعكس الألياف البصرية التحقيق يتم تحليلها بالتفصيل .

المبدأ الأساسي : دقة الاستشعار على أساس كثافة التضمين

الانعكاس الكلي الداخلي وكثافة التحوير على أساس الضوء . نظام نموذجي يتكون من مصدر الضوء ، يحيل بها الألياف البصرية ، التحقيق ، انعكاس السطح ( الكائن ) و photodetector . . . . . . .

تدفق العمل يبدأ عندما الضوء المنبعث من مصدر الضوء هو بالإضافة إلى انبعاث الألياف البصرية ، ثم تنتقل عن طريق الألياف البصرية ، ضوء تنبعث من نهاية السطح من مصدر الضوء و يشع على سطح عاكس من قياس الجسم . الضوء المنعكس هو القبض على تلقي الألياف البصرية و تنتقل إلى photodetector وتحويلها إلى إشارة كهربائية . هناك علاقة وظيفية محددة بين كثافة إشارة الناتج النهائي والمسافة بين نهاية التحقيق سطح عاكس . من خلال قياس شدة الضوء بدقة ، معلومات عن التشرد ، سطح الدولة من قياس الهدف يمكن استخلاصه .

وتظهر النتائج أن الناتج منحنى المميزة يمكن تقسيمها إلى ثلاث مناطق : الجبهة المنحدر ، ذروة المنحدر الخلفي . إشارة خطية من الجبهة المنحدر ينمو بسرعة ، لذلك هو مناسبة لأنّ مقياس ميكرون عالية الدقة قياس الإزاحة . إشارة في منطقة المنحدر الخلفي يتلاشى مع مربع المسافة ، والتي يمكن استخدامها لقياس حساسية منخفضة ولكن مجموعة كبيرة . خصائص التحقيق ، مثل قياس مدى حساسية خطية ، تتأثر بعوامل مثل الألياف المعلمات ، خصائص سطح عاكس

التصميم الهيكلي والتطور التكنولوجي : من الأساس إلى التحسين

أداء عاكس الألياف البصرية التحقيق يعتمد على التصميم الهيكلي . في وقت مبكر ، كان من الشائع أن تكون بسيطة على شكل Y المتفرعة من الهياكل التي تربط مصدر الضوء الكاشف مع نفس التحقيق . من أجل زيادة تحسين الأداء ، قام الباحثون التحسين المستمر للابتكار .

1 - الهياكل والمواد

على سبيل المثال ، نوع واحد من الألياف الزجاجية المشتركة تعكس التحقيق يتكون من 7 الألياف البصرية في الفولاذ المقاوم للصدأ الضميمة ( 6 أجهزة الاستقبال ، 1 الانبعاثات ) ، معيار الألياف الأساسية قطرها 200 ميكرون ، واجهة sma905 . . . . . . . من أجل تحسين كفاءة تلقي الضوء المنعكس ، نهاية الوجه من تلقي الألياف غالبا ما تكون الأرض في د - قسم .

2 - الهيكل المبتكر وتكنولوجيات التعويض

من أجل التغلب على تأثير مصدر الضوء تقلب البيئة تدخل ، عالية الدقة التحقيق قد تحسنت كثيرا في الهيكل .

المزدوج محطة الانتاج ونسبة القياس : تحسين نظام يعتمد على هيكل جديد مع اثنين من محطات الانتاج . من خلال حساب نسبة اثنين من إشارات الإخراج مثل الناتج النهائي ، فإنه يمكن أن تقلل بشكل كبير من تأثير التقلبات في شدة الضوء و خشونة السطح ، وبالتالي تحسين القدرة المضادة للتشويش و دقة القياس .

الألياف البصرية الخاصة و خاصة على شكل هيكل : في هذه الدراسة ، ونحن نحاول استخدام معيار الألياف البصرية الكوارتز ، جنبا إلى جنب مع الإنتاج الضخم من قطر كبير ، رقيقة الكسوة الألياف البصرية الكوارتز الخاصة لتشكيل هيكل التحقيق مع نفس أو مختلفة الأساسية ، من أجل الحصول على أفضل توازن بين الأداء والتكلفة . مزيد من البحوث النظرية والتصميم الداخلي مقعر صعدت مسبار الألياف البصرية وغيرها من الهياكل المبتكرة المقترحة ، من خلال تحليل دقيق من التشرد و انعكاس مختلفة من تأثير شدة الضوء على تعديل خصائص النظام الأمثل التقليدية التحقيق .

ثالثاً - آفاق المستقبل

مع تطور المواد الجديدة ، والتكنولوجيا الجديدة ، خوارزميات ذكية ،تعكس الألياف البصرية التحقيقوتتطور في الاتجاهين التاليين :

التكامل والاستخبارات : التحقيق سوف تكون أكثر تكاملا مع مايكرو مصدر الضوء ، كاشف ، وتجهيز الدوائر ، جنبا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي خوارزمية انعكاس الطيف أو إشارة في الوقت الحقيقي تحليل الوضع لتحقيق في الوقت الحقيقي الحكم خطأ التنبؤ .

متعددة الوظائف ومتعددة المعلمة الاستشعار : واحد يدقق في وقت واحد سوف تكون قادرة على فصل مجموعة متنوعة من المتغيرات الفيزيائية مثل درجة الحرارة ، الضغط ، والتشريد ، أو الجمع بين التحليل الطيفي القدرة على توفير المزيد من المعلومات عن قياس الهدف .

الابتكار الهيكلي والأداء الحد من الاختراق : استنادا إلى نموذج رياضي صارم ( على سبيل المثال ، نموذج المجال البصري ) و تصميم البيونيكا ، رواية هيكل التحقيق سوف تستمر في الظهور ، وكسر من خلال قياس حساسية القرار الخطي نظرية الحد .