Сензор магнетног поља може да открије информације магнетног поља у животну средину и игра важну улогу у геолошком истраживању, преносу напајања, ваздухопловни и друга поља. Као напредни магнетно осетљиви наноматеријал, МХД не само показује богате магнето-оптичке својства (као што је ефекат рефракцијског индекса и ефекат безарности), али такође неприметно интегрише се са оптичким влакнима због своје течне флуидности, што показује широк потенцијал апликације у пољу оптичког магнетног поља. Последњих година сензор МХД влакна магнетног поља у којима је истраживачи у иностранству широко забринуто због својих снажних анти-електромагнетних способнова, отпорност на корозију, високу сигурност и подршку за даљинско надгледање.
Тренутно, заједничке сензорске структуре магнетних поља у МХД влакна укључују конична влакна, фотоничка кристална влакна напуњена МХД [8], једноструким нивоима једноструких влакана и дугом периодом влакна. Ови сензори су демодулисане две главне методе: детекција за откривање вредности и таласне дужине, како би се постигло мерење магнетног поља. Међутим, сензор заснован на откривању вредности енергије лако је под утицајем флуктуације струје извора светлости, што може проузроковати пораст грешке мерења. Сензори на бази таласне дужине детекције ослањају се на спектрометри за мерење промена таласних дужина, које не само да повећавају трошкове, већ и потребна већа оптичка опрема за оптичку анализу. Поред тога, постојећи сензори често нуде само једну тачку мерне могућности.
Да би се решили ови проблеми, у овом раду предлаже се двоткани конусни конусни влакнасти систем магнетног поља заснован на технологији вишеструких одељења МУЛТИНЕМИНГ (ТДМ). Систем је осмишљен да превазиђе ограничења постојеће технологије и пружи тачније решење за мерење магнетног поља.
Принцип дуалне канале коничне влакнасте систем за осетљиви на терену
Пренос, рецепција, фотоелектрична конверзија и прерада података пулсираног светла врши се фазно-осетљивим оптичким временом домена домена (φ-отдр) који се налази на левој страни слике. Због високе енергије почетног пулса када уређај Φ ОТДР шаље тест пулс, пријемник можда неће моћи да прецизно идентификује или обрађује враћени сигнал у кратком року. Да би се решили овај проблем, кашњење је повезано са излазом ОТДР-а. Специфични радни процес је следећи: Пулсирана светлост коју генерисана помоћу φ-ОТДР уређаја прво се прође кроз одложено влакно да би се смањио утицај почетне енергије пулсе на накнадну обраду сигнала.
Пулсирана светлост је затим повезана са луком 2 циркулатора, која се преноси кроз унутрашњи оптички пут циркулатора и излази из луке 3 циркулатора. Затим је пулсирано светло улази у спојницу 1 (ОЦ1), где се 1% пулсираног светла додељује да се осете канал 1 који се састоји од ОЦ1 и ОЦ2, док се 99% светлости пренеше да се осете на канал 2 који се састоји од ОЦ3 и ОЦ4. У сензорском каналу 1, пулсирана светлост се враћа у ОЦ2 након проласка кроз јединицу за осећају (СУ), где 99% светлости и даље циркулише у сензорском каналу 1, а 1% светлости се враћа на φ-ОТДР путем циркулатора. Слично томе, у сензорском каналу 2, светлост такође следи исти пут ка циклусу. Путања пулсираног светла приказује се стрелицама на слици. Пулсирана светлост је у каналу сензора бициклирала на сензорском каналу и сваки пут када прође кроз магнетно поље Су, то ће доживети одређени губитак.
Стабилност тест
Прво, у не-магнетном терену, падина импулса система осетљивости и излазне оптичке снаге ласера поновљена су за 3 0 пута да би се добио просечни нагиб падина система, као што је приказано на Сл. 4 (а). Може се видети да је просечна излазна оптичка снага ласера 1,21 МВ, а стандардно одступање је 0. 051 6 МВ, што је еквивалентно 4,26% просека. У 3 0 поновљеним експериментима, просечне падине пригушивања сензорског канала 1 и канала 2 су -11. 57 дБ / км и -18. 117 дБ / км је {{2 {14}}}. То показује да чак и ако је моћ светлосног извора флуктуира, систем и даље показује добру стабилност и резултати мерења су поуздани.
Друго, сензорски канали 1 и 2 били су постављени под сталним интензитетом магнетне терен од 5 МТ за процену стабилности одговора система осетљиве на терен. Експериментални резултати су приказани на Сл. 4 (б). Може се видети да је просечни нагиб падина осетљиве канала 1 је -14. 85 дБ / км, а стандардно одступање је 0. 131 ДБ / км, чини се за 0. 882% просечне вредности. Просечан нагиб падина сензора Цханнел 2 је -30. 94 ДБ / КМ, а стандардно одступање је 0. 315 ДБ / КМ, рачуноводство за 1,02% средње вредности. Ови подаци доказују да је одговор сензорског система под утицајем магнетног поља има велику доследност и стабилност.
Иновативни двоканални конусни конусни систем за магнетни поље заснован на технологији МУЛТИПЛЕИНГ (ТДМ) значајно побољшава могућност мултиплексирања влакнастих система магнетних поља. Систем открива брзину пригушивања пулсираног светла на канал Сенсинг Таекс и комбинује ТДМ технологију да оствари истовремено мерење више тачка магнетног поља.
У поређењу са традиционалним сензором магнетног поља МХД влакна, систем не само да има само јачи начин поновне употребе, али такође има већу толеранцију на флуктуацију електричне енергије извора светлости. Експериментални резултати показују да је осетљивост на магнетно поље два осећаја канала достигла -1. 09 дБ / (КМ • МТ) и -3. 466 дБ / (КМ • МТ), односно у опсегу интензитета на терену од 3 ~ 14 мт и 2 ~ 7 мт. Ови подаци показују да систем може пружити високе резултате мерења прецизности током широког спектра магнетних поља.
Систем сензора има много предности: једноставан производни процес, снажна способност поновне употребе, одлична анти-електромагнетна перформансања сметњи, добра стабилност, подршка за даљинско надгледање и тако даље. Стога је посебно погодан за апликације које захтевају даљински управљање више тачка магнетног поља, као што су далеководни далековод, велики механички уређаји и научна истраживачка поља, која показују широке перспективе примене.