The optical measurement method for structural twist monitoring with using tilted Bragg grating sensor

• Autorzy: Harasim D. , Kusambayeva N.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.07.15

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie czujnika światłowodowego opartego o skośną siatkę Bragga do monitorowania kąta skrętu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the proposal for application of optical fiber sensor based on tilted Bragg gratings (TFBGs) for monitoring of structural twist. Article also shows the fully optical method for sensor signal demodulation using single passive fiber structure as traditional fiber Bragg grating (FBG). In such system the power of light reflected from FBG carries the information about twist between selected sections of monitored structure. This allows to avoid the expensive and vulnerable equipment for demodulation of TFBG spectral properties.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia propozycję zastosowania czujnika światłowodowego opartego o skośną siatkę Bragga (ang. TFBG) do monitorowania kąta skrętu. Przedstawiona została także metoda demodulacji sygnału optycznego z takiego czujnika za pomocą pasywnego elementu filtrującego w postaci tradycyjnej prostej siatki Bragga. W takim układzie, moc światła odbitego od siatki filtrującej niesie informację o skręcie pomiędzy wyznaczonymi segmentami badanej struktury. Zastosowanie takiej metody pozwoli na wyeliminowanie konieczności użycia wartościowego i delikatnego sprzętu specjalistycznego do określenia charakterystyk spektralnych czujnika.

Słowa kluczowe

EN

optical fiber technology; tilted fiber Bragg grating; optical sensing; fiber sensor

PL

technologia światłowodowa; skośna siatka Bragga; sensoryka światłowodowa; czujnik światłowodowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 7
• Strony: 62--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Harasim D.

• Politechnika Lubelska, Instytut Elektroniki i Sieci Teleinformatycznych, ul. Nadbystrzycka 38D, 20-618 Lublin

autor

Kusambayeva N.

• Kazakh Academy of Transport and Communications of the M. Tynyshpayev, Shevchenko Street 97, Almaty, Kazachstan

Bibliografia

• [1] Harasim D., Yussupova G., Improvement of FBG peak wavelength demodulation using digital signal processing algotithms, Proc. SPIE 9662, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry and High-Energy Physics Experiments 2015, 966212
• [2] Kahandawa G.C., Epaarachchi J., Wang H., Canning J., Lau K.T., Extraction and processing of real time strain of embedded FBG sensors using a fixed filter FBG circuit and artificial neural network, IEEE Sensors Journal, 8 (2008), nr 7, 1229-1235
• [3] Hong C.Y., Zhang Y.F., Zhang M.X., Ming L., Leung G., Liu L.Q., Application of FBG sensors for geotechnical health monitoring, a rewiev of sensor design, implementation methods and packaging techniques, Sensors and Actuators A: Physical, 244 (2016), 184-197
• [4] Xiangyi G., Mingshun J., Linlin G., Qinglin W., Yuxi J., Qingmei S., Lei J., Dongsheng L., Sensing characteristics of FBG sensor embedded in CFRP laminate, Measurement, 98 (2017), 199-204
• [5] Harasim D., Kashaganova G., Kussambayeva N., Accuracy improvement of fiber bragg grating peak wavelength demodulation using wavelet transform and various center wavelength detection algorithms, Przegląd Elektrotechniczny, 92 (2016), nr 6, 86-89
• [6] Kisala P., Generation of a zone chirp in uniform Bragg grating as a way of obtaining double functionality of a sensor, Metrology and Measurement Systems, 19 (2012), nr 4, 727-738
• [7] Albert J., Shao L.Y., Caucheteur C., Tilted fiber Bragg grating sensors, Laser & Photonics Reviews, 7 (2012), nr. 1, 83-108
• [8] Harasim D., The influence of fibre bending on polarizationdependent twist sensor based on tilted Bragg grating, Metrology and Measurement Systems, 24 (2017), nr 3, 577-584
• [9] Kisała P., Harasim D., Mroczka J., Temperature-insensitive simultaneous rotation and displacement (bending) sensor based on tilted fiber Bragg grating, Optics Express, 24 (2016), nr 26, 29922-29929
• [10] Zu P., Chan C.C., Jin Y.X., Gong T.X., Zhang Y.F., Chen L.H., Dong X.Y., A temperature insensitive twist sensor by using lowbirefringence photonic-crystal-fiber-based Sagnac interferometer, IEEE Photonics Technology Letters, 23 (2011),920-922
• [11] Silva R. M., Ferreira M., S., Frazao, O., Temperature independent torsion sensor using a high-birefringent Sagnac loop interferometer, Optics Communications, 285 (2012), 1167-1170
• [13] Chen X., Zhou K. M., Zhang L., Bennion I., In-fiber twist sensor based on a fiber Bragg grating with 81 tilted structure, IEEE Photonics Technology Letters., 18 (2006), 2596-2598.
• [14] Lu Y., Shen C., Chen D., Chu J., Wang Q., Dong X., Highly sensitive twist sensor based on tilted fiber Bragg grating of polarization-dependent properties, Optical Fiber Technology, 20 (2014), nr 5, 491-494

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).