Fiber Optik Sensör

Fiber optik sensör sistemi, uzaktaki bir sensöre veya yükseltece bağlı fiber optik kablodan oluşur. Sensör ışığı alır, yayar ve ışık enerjisini elektriksel sinyale dönüştürür.  Kablo, sensöre uzak olan yada sensörün girmesinin mümkün olmadığı yerlerde ışığı taşıyan mekaniksel bir komponenttir. Fiber optik kablo, kaplama maddesi ile sarılmış plastik veya cam çekirdek içerir. Bu iki maddenin arasındaki yoğunluk farkı kablonun tam yansıma prensibi ile uyumlu çalışmasını sağlar.

 Fiberler; 

Basamak indisli çok modlu fiberler 
Gradyan indisli çok modlu fiberler
Tek modlu fiberler

Fiber Optik Sensörlerin Çalışma Prensibi

Fiber optik içindeki ışığın iletimi tamamen tam yansıma prensibine dayanır. Bu nedenle ışık enerjisi hiçbir kayba uğramaz. Tam yansıma prensibi. Bu prensip iki koşul sağlandığında gerçekleşir;

Kritik açı gelme açısından daha küçük olmalıdır. (Kritik açı fiberin kılıf ve çekirdek maddelerine bağlıdır.) Kılıf maddesinin yoğunluğu çekirdek maddesinin yoğunluğundan daha az olmalıdır

Snell kanunu:
– nisinθi = ntsinθt

Tam yansıma:
- Kritik açı yansıma açısının 90° olduğu gelme açısıdır.
-sinθc = nt /ni
-Çekirdek kılıftan daha büyük kırılma indisine sahiptir.

Fiberoptik Sistem
Bir fiber optik sistem;
Fiber optik kablo
Yükselteç
Efektif sezici alandan oluşur

Bununla beraber, çok modlu fiberlerde yayılan modların fazları ve kutuplanma durumları arasındaki çoğunlukla rastgele ilişkiler ve mod çiftlenimi (kublaj) faz yada kutuplanma modülasyonunun kullanılmasını önler. Böylece aktif çok modlu fiber sensörler, daima genlik modülasyonunu kullanır. Diğer taraftan, tek modlu fiberlerde, faz ve kutuplanma modülasyonunun her ikisi de mümkün olur. Faz modülasyonu, son derece yüksek duyarlılıklar sunabilen fiber temelli interferometrik sensörlerin kullanılmasın imkan sağlar.

Aslında aktif fiber sensörlerine dahil edilebilen bir üçüncü tüp sensör ‘sönen alanlı (evanescant)’ sensördür. Pasif fiber optik sensörlerde algılama, fiberin dışındaki bir bölgede, algılanacak niceliğin ışık üzerinde yapacağı modulasyonun ölçülmesiyle yapılır. Modülasyon, ışık üzerinde ya doğrudan veya bir modülator kullanarak dolaylı olarak yapılır. Optik fiberler sadece ışığı taşımada (yani kaynaktan algılama bölgesine ve algılama bölgesinden dedektöre) kullanılır. Yansıtıcı veya çoğu kez fotonik sensör olarak adlandırılan düzenlemede ışık, hedefi aydınlatmak için fiberler vasıtasıyla taşınır. Hedeften geri yansıyan ve geri dönüş fiberleri ile alınan ışık, fiber uçları ve hedef arasındaki mesafenin bir fonksiyonudur. Böylece, hedefin konumu veya yer değiştirme bir optik alıcıda kaydedilir.

Fiber Optik Sensörlerin Avantajları

Optik fiber hareketli parça veya elektrik devresi içermez ve bu nedenle bütün elektriksel parazitlerden bağımsızdır. Kıvılcım saçma olasılığı yoktur ve bu da sensörün yağ rafinerilerinde,madencilikte,eczacılıkta ve kimyasal işlemlerde güvenle kullanılmasını sağlar. Ayrıca kırılmış fiberi onaran kişi için de elektriksel şok tehlikesi yoktur

Kaynak:http://www.msxlabs.org/forum/soru-cevap/237912-fiber-optik-sensorler-ve-algilama-mekanizmalari-hakkinda-bilgi-verir-misiniz.html#ixzz3CqFg5d4n