Dengan pesatnya perkembangan teknologi komunikasi serat optik dan serat optik, teknologi penginderaan serat optik muncul. Sejak kelahirannya, sensor serat optik telah berkembang pesat karena ukurannya yang kecil, ringan, sensitivitas tinggi, respons cepat, kemampuan interferensi anti-elektromagnetik yang kuat dan kemudahan penggunaan, dan banyak digunakan dalam pengobatan kimia, industri bahan, pemeliharaan air dan tenaga listrik, kapal laut, tambang batu bara dan teknik sipil di berbagai bidang. Apalagi saat ini, dengan pesatnya perkembangan Internet of Things, status teknologi penginderaan serat optik tidak dapat diabaikan.
1 Prinsip dasar dan status pengembangan sensor serat optik
1.1 Prinsip Dasar dan Klasifikasi Sensor Serat Optik
Teknologi penginderaan serat optik adalah jenis teknologi penginderaan baru yang dikembangkan pada tahun 1970-an. Ketika cahaya merambat melalui serat optik, itu dipantulkan oleh cahaya di bawah pengaruh suhu eksternal, tekanan, perpindahan, medan magnet, medan listrik, dan rotasi. , efek bias dan penyerapan, efek Doppler optik, efek acousto-optik, elektro-optik, magneto-optik dan elastis, dll., Dapat secara langsung atau tidak langsung mengubah amplitudo, fase, keadaan polarisasi dan panjang gelombang gelombang cahaya, sehingga serat Sebagai komponen yang peka untuk mendeteksi berbagai besaran fisis.
Sensor serat optik terutama terdiri dari sumber cahaya, serat transmisi, fotodetektor, dan bagian pemrosesan sinyal. Prinsip dasarnya adalah cahaya dari sumber cahaya dikirim ke kepala penginderaan (modulator) melalui serat optik, sehingga parameter yang akan diukur berinteraksi dengan cahaya yang masuk ke area modulasi, menghasilkan sifat optik cahaya ( seperti intensitas, panjang gelombang, frekuensi cahaya, fase, keadaan polarisasi, dll diubah menjadi cahaya sinyal termodulasi, yang kemudian dikirim ke photodetector melalui serat optik untuk mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik, dan akhirnya sinyal diproses untuk mengembalikan kuantitas fisik yang diukur Ada banyak jenis sensor serat optik, dan secara umum dapat diklasifikasikan menjadi sensor fungsional (tipe penginderaan) dan sensor tipe non-fungsional (tipe transmisi cahaya).
Sensor fungsional dicirikan oleh kemampuan serat optik untuk peka terhadap informasi eksternal dan kemampuan deteksi. Ketika serat optik digunakan sebagai komponen sensitif, ketika diukur dalam serat optik, karakteristik intensitas, fase, frekuensi atau keadaan polarisasi cahaya akan berubah. Fungsi modulasi direalisasikan. Kemudian, sinyal yang akan diukur diperoleh dengan mendemodulasi sinyal termodulasi. Dalam sensor semacam ini, serat optik tidak hanya berperan sebagai transmisi cahaya, tetapi juga berperan sebagai "indra".
Sensor non-fungsional menggunakan komponen sensitif lainnya untuk merasakan perubahan yang diukur. Serat optik hanya berfungsi sebagai media transmisi informasi, yaitu serat optik hanya berfungsi sebagai pengarah cahaya [3]. Dibandingkan dengan sensor listrik tradisional, sensor serat optik memiliki kemampuan interferensi anti-elektromagnetik yang kuat, insulasi listrik yang baik, dan sensitivitas tinggi, sehingga banyak digunakan di berbagai bidang seperti lingkungan, jembatan, bendungan, ladang minyak, pengujian medis klinis, dan keamanan pangan. Pengujian dan bidang lainnya.
1.2 Status Pengembangan Sensor Serat Optik
Sejak lahirnya sensor serat, keunggulan dan penerapannya yang luas telah diawasi dengan ketat dan sangat dihargai oleh semua negara di dunia, dan telah diteliti dan dikembangkan secara aktif. Saat ini, sensor serat optik telah diukur lebih dari 70 besaran fisik seperti perpindahan, tekanan, suhu, kecepatan, getaran, ketinggian cairan, dan sudut. Beberapa negara seperti Amerika Serikat, Inggris, Jerman dan Jepang telah berfokus pada enam aspek sistem sensor serat optik, sistem kontrol serat digital modern, giro serat optik, pemantauan radiasi nuklir, pemantauan mesin pesawat terbang dan program sipil, dan telah mencapai beberapa prestasi.
Pekerjaan penelitian sensor serat optik di Cina dimulai pada tahun 1983. Penelitian tentang sensor serat optik oleh beberapa universitas, lembaga penelitian, dan perusahaan telah menyebabkan perkembangan pesat teknologi penginderaan serat optik. Pada tanggal 7 Mei 2010, Peopleâs Daily melaporkan bahwa "teknologi penginderaan serat optik terdistribusi berkelanjutan berdasarkan efek Brillouin" yang ditemukan oleh Zhang Xuping, seorang profesor di Sekolah Teknik dan Manajemen Universitas Nanjing, lulus penilaian ahli yang diselenggarakan oleh Kementerian Pendidikan. Kelompok ahli penilai dengan suara bulat percaya bahwa teknologi ini memiliki inovasi yang kuat, memiliki sejumlah hak kekayaan intelektual independen, dan telah mencapai tingkat terdepan dalam negeri dan tingkat lanjutan internasional dalam teknologi, dan memiliki prospek aplikasi yang baik. Inti dari teknologi ini adalah penggunaan konsep Internet of Things, yang mengisi celah Internet of Things di China.
2 Prinsip dasar Internet of Things
Konsep Internet of Things diusulkan pada tahun 1999, dan nama bahasa Inggrisnya adalah "The Internet of Things", yang berarti "jaringan hal-hal yang terhubung". Internet of Things didasarkan pada Internet dan menggunakan teknologi informasi seperti teknologi RFID (identifikasi frekuensi radio), sensor infra merah, sistem penentuan posisi global, dan pemindai laser untuk menghubungkan item ke Internet untuk mewujudkan pertukaran informasi dan komunikasi. Jaringan yang menemukan, secara cerdas mengidentifikasi, melacak, memantau, dan mengelola. Arsitektur teknis Internet of Things terdiri dari tiga tingkatan: lapisan persepsi, lapisan jaringan, dan lapisan aplikasi.
