Fiber sensors based on the Bragg gratings in security systems

• Autorzy: Kashaganova Gulzhan B. , Komada Paweł , Karnakova Gayni

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.09.25

Warianty tytułu

PL

Czujniki światłowodowe oparte na siatkach Bragga w systemach bezpieczeństwa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Fiber optic sensors have a number of advantages, the most important of which are resistance to electromagnetic interference, low weight and the ability to be embedded in the measured structure. The most promising are sensors based on fiber Bragg gratings. They have a number of advantages, for example they allow to create distributed measurement arrays that contain multiple sensors. In addition, they are insensitive to vibrations of the optical power source. The variety of applications for fiber Bragg grating based sensors has resulted in production of Bragg fiber grating with different spectral characteristics. Homogeneous fiber Bragg gratings have sharp side spectra that can influence the processing characteristics of a temperature sensor. An apodization method is used to align the side lobes, which is one of the means of modifying the spectral shape.

PL

Czujniki światłowodowe posiadają szereg zalet, z których najważniejsze to odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, niska waga i możliwość wbudowania w mierzoną strukturę. Najbardziej obiecujące są czujniki oparte na światłowodowej siatce Bragga. Mają one szereg zalet, np. pozwalają na tworzenie rozproszonych macierzy pomiarowych, które zawierają wiele czujników. Ponadto są one niewrażliwe na drgania źródła zasilania optycznego. Różnorodność zastosowań czujników z światłowodowymi siatkami Bragga spowodowała, że produkowane są siatki o różnych charakterystykach spektralnych. W siatkach jednorodnych granice widma są bardzo ostre, mogą wpływać na charakterystykę przetwarzania czujnika temperatury. Do wyrównania wstęg bocznych stosuje się metodę apodyzacji, która jest jednym ze sposobów modyfikacji kształtu spektrum.

Słowa kluczowe

EN

fiber sensor; fiber Bragg grating; security system; apodization

PL

czujnik światłowodowy; światłowody siatki Bragga; system bezpieczeństwa; apodyzacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 9
• Strony: 120--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kashaganova Gulzhan B.

• Kazakh-American University, Toraygirov Street 29, Almaty, Kazakhstan

autor

Komada Paweł

• Lublin University of Technology, Institute of Electronics and Information Technology, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland

autor

Karnakova Gayni

• Taraz State University after M.Kh.Dulaty, Taraz, Kazakhstan

Bibliografia

• [1] Gulyaev Yu. V., Nikitov S. A., Potapov V. T., Chamorovsky Yu. K., Fiber-optic technologies, devices, sensors and systems, Photon Express – Science, (2005) No. 6, 114–127.
• [2] Garmash V. B., Egorov F. A., Kolomiyets L. N., Neugodnikov A. P., Pospelov V. I., Opportunities, tasks and prospects of fiber-optic measuring systems in modern instrumentation, Photon Express – Science, (2005) No. 6, 128-140.
• [3] Connolly C., Structural monitoring with fibre optics, Europhotonics, (2009), No. 2-3, 16–18.
• [4] Udd E., Fiber optic sensors. Introductory course for engineers and scientists, Moscow: Technosphere, (2008).
• [5] Inaudi D., del Grosso A., Fiber optic sensors for structural control, Proceedings of the 14th World Conference on Earthquake Engineering. October 12-17, 2008. Beijing, China, (2008), 25-013.
• [6] Eggleton B. J. et al., Novel waveguide structures for enhanced fiber grating devices, IEEE J. Selec. Top. Quantum Electron. 7 (2001), No.3, 409-424.
• [7] Kashyup R., Fiber Bragg Gratings. Academic Press, San Diego, USA, (1999).
• [8] Udd E., Spillman W. B., Fiber Optic Sensors: An Introduction for Engineers and Scientists. Wiley, New Jersey, USA, (2011).
• [9] Lopez-Amo M., Lopez-Higuera J. M., Multiplexing Techniques for FBG Sensors. In Cusano A., Cutolo A., Albert J. [ed.], Fiber Bragg Graing Sensors: Research Advancements, Industrial Applications and Market Expoitation, (2014), 99-115.
• [10] Crickmore R., Nash P., Wooler J., Fibre optic security systems for land and sea based applications, Proc. SPIE, 5611(2004), 79-86.
• [11] Mahmoud S. S., Visagathilagar Y., Katsifolis J., Real-time distributed fiber optic sensor for security systems: Performance, event classic cation and nuisance mitigation, Photonic Sensors, 2(2012), No. 3, 225- 236,.
• [12] Harasim D., Kisała, P., Interrogation systems for multiplexed fiber bragg sensors, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 5 (2015), No.4, 77-84.
• [13] Abdulina S. R., Vlasov A. A., Suppression of side lobes in the Bragg fiber grating reflection spectrum, Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 50 (2014), No.1, 75-86.
• [14] Buymistruk G.Ya., Information-measuring equipment and technology based on fiber-optic sensors and systems. St. Petersburg: Publishing House IVA, GROTS Minatom, (2005).
• [15] Wójcik W., Kisała P. The application of inverse analysis in strain distribution recovery using the Bragg fiber grating sensors, Metrology and Measurement Systems, 16(2009), No. 4, 649-660

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).