Un capteur à
fibre optique est une technologie qui utilise la lumière pour effectuer des
analyses de propriétés physiques dans les applications de la télédétection.
Intrinsèques des capteurs utilisent la fibre optique elle-même comme l'élément
de détection, tandis que les capteurs extrinsèques utilisent des câbles à
fibres optiques pour transmettre des informations à partir d'un capteur de
lumière à distance pour processeurs électroniques. La lumière peut être
utilisée pour détecter des changements dans de nombreuses propriétés physiques
et chimiques importants pour analyser des facteurs tels que la température, la
pression, ou à des vibrations. Ces capteurs fonctionnent dans différents
contextes industriels et scientifiques, tels que la mesure de fond de puits de
pétrole ou hydrophones pour sonar et applications sismiques. Fibres optiques
légers possèdent de nombreux avantages par rapport aux technologies précédentes
inhérents, y compris les petites, tailles légers, résistance électromagnétique,
la durabilité et la transmission instantanée et précise de l'information.
Les fibres
optiques conduisent la lumière à partir de sources telles que des lasers ou des
diodes électroluminescentes (DEL) par le biais de guides d'ondes diélectriques
cylindriques. Ces fibres permettent à la lumière de réfléchir à une forme
d'onde avec une perte minimale sur même de grandes distances. La fibre est
constituée d'un noyau diélectrique entouré par une couche de gainage et revêtu
d'une gaine; ces fibres peuvent être regroupées dans des câbles plus épais. Un
capteur à fibre optique procure une performance solide dans des conditions
extrêmes qui interdisent l'observation directe; ceux-ci peuvent inclure des
zones dangereuses et éloignées, comme les moteurs à l'intérieur ou dans des
environnements explosifs et corrosifs.
Capteurs
intrinsèques pourraient mesurer l'écoulement de la matière à travers des
espaces de jusqu'à un mètre dans le trajet de la lumière. Ce matériau apporte
certaines modifications à la qualité de la lumière, qui peut alors révéler des
informations essentielles pour l'analyse. Les variations de longueur de trajet
optique permettent des mesures d'intensité, polarisation, la phase, et d'autres
caractéristiques de longueur d'onde de la lumière. Le capteur à fibre optique
se propage à des effets environnementaux modulés à l'aide de sources lumineuses
et de détecteurs. Lectures supplémentaires telles que la souche, la température
et la viscosité sont possibles.
Les capteurs
optiques et électroniques peuvent également utiliser des fibres optiques pour
transporter des informations aux transformateurs électroniques. Ces capteurs de
type extrinsèque peuvent être conçus spécifiquement pour certaines des conditions
difficiles: par exemple, lire des températures à l'intérieur des réacteurs et
des transformateurs, où la chaleur ou des champs électromagnétiques interdisent
d'autres méthodes de mesure. Capteur à fibre optique extrinsèque utilise
typiquement une fibre multimode qui peut permettre à de multiples longueurs
d'onde, ou les faisceaux de lumière, pour la transmission d'informations plus
complexes. Informations d'un capteur électronique est converti via un émetteur
optique et réalisée sur les lignes optiques à sa base de destination.
Le type le plus
simple de capteur à fibre optique est connu que le type intensif; il mesure la
modulation d'intensité. Capteurs spectraux mesure la lumière modulée par un
effet de l'environnement et sont utilisés pour recueillir des informations
relatives aux propriétés de la lumière tels que le rayonnement, la
fluorescence, et l'absorption. Capteurs interférométriques fonctionnent
gyroscopes à fibre optique de l'Etat en tant que solides dans l'aéronautique,
la navigation et l'exploitation minière. Le domaine médical utilise des
capteurs à fibre optique pour obtenir des gaz du sang et de l'information de
dosage; ces capteurs passifs sont à faible coût, produit en masse, et semblent
présenter aucune séquelle pour les patients. Structures intelligentes fibres
optiques sont intégrés dans des matériaux fabriqués et des structures à grande
échelle comme les ponts et les barrages; applications continuent à être
développés pour les technologies existantes et nouvelles.
