什么是分布式声学传感(达斯)?

分布式声学传感(达斯)是一种能够实现连续的声学检测技术, 实时测量沿光纤电缆的整个长度.  不像传统的传感器依赖于在预定点测量的离散传感器, 分布式传感利用光纤. 光纤是传感元件. 这些系统允许在远距离和恶劣环境下检测声信号.

AcoustiSens®宽带单模光纤, OFS LineaSens®系列的最新成员, 是一种振动传感光纤与达斯系统的最佳性能.  采用基于ITU-T - G的波导设计.657.A1电信级单模标准, AcoustiSens宽带光纤在保持低衰减的同时显著增加瑞利反向散射，提高光信噪比(OSNR).  此外, AcoustiSens宽带光纤提供弯曲不敏感，并扩展工作波段(1536 - 1556 nm)，确保与所有已知的达斯询问器的互操作性.

AcoustiSens宽带旨在用于分布式声学传感(达斯)系统中作为传感组件设计的电缆. 无需改变审讯设备或复杂的光学放大方案，AcoustiSens宽带是一种插入式光纤替代品，它提供了大大改善的传感性能，OSNR比电信标准光纤好几个数量级.  这可以显著提高达斯系统的ASNR.  由于它的波导设计, AcoustiSens纤维对弯曲不敏感，并且与G.657.A1和G.652.D光纤，确保与常用部署的传感解决方案顺利集成.

AcoustiSens光纤用于设计用于振动或声学传感应用的光学和混合电缆的组件，包括:

• 管道监控(中游)
• 铁路监控
• 周界监控
• 水下监控
• 高速公路监控
• 智慧城市应用

要了解更多beat365登录AcoustiSens的信息，请点击这里 视频概述.  或者你可以 beat365登录 讨论您的传感需求的解决方案.

了解 光纤传感.

光纤网络电缆有助于监测里奇克莱斯特余震

加州理工学院(Caltech)的地震学家正在使用 光纤网络电缆 监测和记录7月4日和5日加利福尼亚州里奇克莱斯特地震的余震. 通过使用 光纤, 科学家们可以聚集, track, 更深入地分析每天数千次余震的数据.

为了做到这一点，科学家们将一束光发送到一个未使用的或 “暗”光缆. 当光线到达光纤上的微小瑕疵时, 一小部分光被反射回来并被记录下来. 通过这种方式，每个光纤缺陷都充当了沿埋地光缆的可跟踪位置. 当地震波穿过地面时，电缆会略微膨胀和收缩. 这种变化会影响光在两个位置之间的传播时间. 通过监测这些变化，地震学家可以监测地震波的运动.

根据加州理工学院, 这种微小的光纤缺陷经常发生，以至于每隔几米的光纤就像一个单独的地震仪. 事实上, 在三个不同的地点监测50公里的光纤电缆，大致相当于部署超过6公里的光纤电缆,在该地区安装了000个地震仪.

加州理工学院在两次大地震发生后的几天内启动了这个项目，并开始联系一些团体，寻找距离足够近、距离足够长、可以使用的未使用的光纤电缆. 科学家们最终联系了加州宽带合作组织的数字395项目. 数字395项目的目标是建立一个新的 583英里的光纤网络 从北向南，沿着内华达山脉东部，经过里奇克莱斯特附近. Digital 395提供了三段光纤电缆，加州理工学院将传感仪器与之相连.

从里奇克雷斯特光纤网络收集的信息将帮助地震学家更多地了解地震在地球上的传播方式, 特别是地震波是如何穿过里奇克莱斯特周围地区的.

光纤:有热有压时使用

许多陆地和海洋石油作业都使用温度传感器来帮助提高恶劣环境下的安全性和功能. 光纤 在这些条件下使用，通常暴露在高温和高压下, 还有周围的电离辐射和攻击性化学物质.

考虑到这些极端情况，公司越来越多地使用 硅基光纤 对于这两个 声 和 分布式温度传感. 这些纤维提供先进的性能，包括优越的热稳定性和机械坚固性. 它们还能够以最小的附加衰减或信号损失传输光功率.

而研究人员对环境条件下光纤的机械强度进行了深入的研究, 他们很少检查暴露于高温和/或液体后的纤维. 事实上, 据我们所知, 没有系统的数据记录光纤在高温和高压下的机械强度，例如在温度传感中经历的那些.

这就是为什么当OFS的Andrei Stolov决定进行一项实验研究时, 他在某种程度上是在“未知领域”活动.在开始实验之前, 斯托洛夫意识到，有许多因素会影响光纤能否在石油作业的恶劣条件下存活下来. 这些方面包括纤维涂层的类型、环境、温度、压力和使用时间.

当光纤在高温或恶劣环境中使用时, 最常见的失效迹象是机械强度的衰减或损失. 在斯托洛夫的研究中，他用强度退化作为失败的标准.

在他的实验中，斯托洛夫用 各种涂料 四种高温高压流体, namely (1) distilled water; (2) sea water; (3) isopropyl alcohol (IPA); 和 (4) paraffin oil. 海底和井下应用是他选择钻井液的主要原因. 在这些情况下，光纤可能会暴露在这些或类似的环境中.

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利用暗光缆探测地震

研究人员希望利用未使用的网络, 暗光纤电缆有助于探测地下声波，可以预警即将发生的地震.

数百万英里未使用的， 暗光纤电缆 都安装在地下. 一个由加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家组成的研究小组一直在试验一种新的预测技术. 这种方法可以收集地壳运动的测量数据，比目前的地震探测系统获得的数据要好.  

                                                                                                                                                                                                                                                                      测量活动

In 地震学在美国，科学家们通常只有少量的传感器用于探测地震. 这就是为什么测量地球表面的振动是不均匀的, “危险的”风险. 也, 一些地震活跃地区手头有许多传感器, 而远离移动板块的地方可能很少. 这种设备的变化使得测量地震振动变得困难, 例如, 水力压裂引发地震. 使用新方法, 用户可以把每根几英尺长的光纤电缆变成一个独立的 地震传感器.

在这个新的实验中，研究小组“借鉴”了其他已经开发出的团队 分布式声传感 (达斯)方法. 在达斯中，激光脉冲用于检测沿光纤/电缆的微小振动. 研究人员沿着光学装置插入称为询问器的装置 纤维/电缆. 这些询问装置发出并感应短红外激光脉冲. 由地震活动触发, 光纤上的微小张力导致一些激光被反射，然后反弹回传感器. 通过发送快速脉冲，科学家们可以探测到光散射随时间的变化. 通过了解光速，他们可以确定活动发生的位置.

“真实世界”测试   

通过这项最新技术，研究人员基本上在现实世界中测试了达斯方法. 他们把审讯者的电源接通 光缆 沿着能源部暗纤维试验台的线路. 绵延13000英里的 电信光纤 在美国西部.S. 用于测试新的通信设备. 研究人员的目标是西萨克拉门托附近的一段17英里长的电缆, 加州, 并记录了7月28日的数据, 2017, 到1月18日, 2018.

研究小组成功地记录了声波在地球上传播的速度信息. 事实上，在2017年9月，他们发现并测量了巨大的8.墨西哥发生1级地震(一个世纪以来袭击墨西哥的最强地震).

不幸的是，这种检测技术还没有准备好用于研究以外的领域. 但请密切关注未来可能的用途!

新型充气光纤束的更小内窥镜?

一种新的充满空气的光纤束可以极大地改善医疗内窥镜. 这项技术还可以帮助制造利用红外波长产生图像的内窥镜. 如果是这样，这一突破将使目前无法实现的诊断程序成为可能.

发表在光学学会(OSA)期刊上 光学信英国巴斯大学(University of Bath.K.研究人员表明，这些新型光纤束(称为空气包覆成像光纤)提供的分辨率与最好的商用成像光纤相当. 这些束的波长范围是这些纤维的两倍. 正因为如此, 这些空气包覆成像纤维可以帮助创造新的, 更小的内窥镜，分辨率更高.

内窥镜的工作原理

用于小手术和成像，内窥镜使用束 光纤 从身体内部获取图像. 落在光纤束一端的光穿过每根光纤到达另一端. 这一过程发送的照片有数千个点，很像数码照片中的像素点.

测试包

而不是使用芯和包层的两种类型的玻璃, 新的束使用了一组玻璃芯，上面覆盖着充满空气的中空玻璃毛细血管. 这些充满空气的毛细血管充当纤维包层.

为了测试成像纤维，研究小组创造了一个空气包覆的纤维束. 这束光纤的分辨率与领先的商用光纤相当(纤芯间距相同)。. 然后，团队将其堆叠成多个, 较小的蜂窝结构要放置11个以上,000芯光纤.

研究人员使用空气包层纤维束和商用纤维对标准测试目标图像进行成像. 结果是? 这种空气包层光纤的性能远远超出了可见光相机可以探测到的波长范围. 当研究人员切换到红外摄像机时, 这种光纤产生的清晰图像波长是商用光纤的两倍.

实际使用的光纤束

随着医疗诊断和护理，新的光纤束可以用于 工业应用. 这些用途包括监控危险机器的内容，以及查看石油和矿物钻头的内部. 由于各种用途，这些类型的纤维越来越受欢迎.

OFS实验室, 世界领先的光纤研究实验室之一, 以及OFS的研究部门, 在这方面做过重要工作吗. 的发展 微结构光纤(mof) 是这项工作的一个结果吗. OFS实验室创造的mof光纤是一种新型光纤，与传统光纤有很大不同.

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光纤“感知”周围环境的变化

公司使用光纤作为传感器来检测温度的变化 温度和压力. 该技术通常用于监测桥梁和天然气管道等结构.

现在，洛桑理工学院(EPFL)的研究人员发现了一种新的方法 光纤 当它们接触到液体或固体时能识别吗. 研究人员通过在光纤内的光束的帮助下产生声波来实现这一目标.

一种不会干扰光线的传感器

影响玻璃光纤所载光的四个因素:强度, 阶段, 偏振和波长. 当某些东西拉伸纤维或温度变化时，这些因素会发生变化. 这些变化 让纤维充当传感器 通过检测结构裂缝或温度变化. 然而, 直到现在, 如果不让光线逃逸，用户就无法知道光纤周围到底发生了什么, 是什么阻断了光的路径.

EPFL的方法是利用光纤内部产生的声波. 这种超高频波有规律地从光纤壁反射回来. 这种回声在不同位置的变化取决于波接触的材料类型. 当光束离开光纤时，回声会在光线上留下印记，用户可以读取. 用户可以通过研究这种印记来检测和绘制纤维周围的环境, 它非常微弱，几乎不会干扰纤维内的光. 事实上, 用户可以利用这项技术来感知光纤周围发生的事情，同时发送基于光的信息.

在实验中, 研究人员先将纤维浸入水中，再浸入酒精中, 然后把他们丢在外面. 每次，他们的系统都能正确地识别出纤维周围环境的变化. 该小组希望他们的技术在检测漏水方面有许多潜在的应用, 以及接触纤维的液体的密度和盐度.

时空检测

该方法通过基于时间的方法来识别周围环境的变化. 每个波脉冲都有一个轻微的时间间隔. 然后，当光束到达时，延迟被反射. 研究人员可以看到任何干扰是什么，并确定它们的位置. 该小组目前可以定位10米以内的干扰, 但有了技术手段，并有望将精度提高到一米.

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使用pyrocoat®k光纤加热

随着在恶劣环境中精确监控过程的需求日益增长, 光纤正在成为监控系统中的一个重要组成部分, 作为通信线路和传感元件. 光纤传感器在管道监测中得到了广泛的应用, 周界监控, 热探测和结构监测系统, 所有这些都在标准光纤的典型45°C至85°C温度范围内工作.

然而, 随着工业将他们的传感需求推向油井(用于井下测量)和核反应堆等环境, 有必要 能够承受这些极高温度的光纤 充满挑战的环境.

专为苛刻的温度传感和通信环境开发, 新型PYROCOAT K光纤能够应对这一挑战. 这种机械强度高的纤维具有改进的涂层，提供出色的热稳定性, 比其他市售的聚合物涂层光纤具有更宽的工作温度. 事实上, PYROCOAT K光纤即使在极端条件下也能提供可靠的性能, 长期, 高温暴露. (更多…)

突破性的光纤激光器可能会彻底改变工业气体的检测

一个国际研究小组开发了世界上第一个光纤技术，该技术可能有助于以前所未有的灵敏度探测各种气体. 发表于期刊 视神经节, 这一发现涉及到一种光纤装置的创造，该装置由一个不可见的红外激光器和一个超宽带超连续发生器组成，这两个元素是研究人员以前从未成功地结合到一个单一的光学系统中. 由澳大利亚麦考瑞大学的科学家领导, 该小组认为，这项技术的潜在应用范围从呼吸分析到空气质量监测.

据首席研究员Dr. 麦夸莱大学的达伦·哈德森说, “这种新的超连续介质技术能够用于探测一系列气体, 包括甲烷, 二氧化碳和一氧化二氮——这两种气体浓度高时对人体有害，并对气候变化有影响.”

在过去十年中, 世界各地的研究人员一直致力于制造高亮度的红外光光源——一种不可见的光，位于光谱中可见的红光之外. 虽然这项工作已经彻底改变了我们探测和测量分子的方式, 目前的技术仍然需要大型激光系统, 光学实验室条件和专家操作. (更多…)

来自前线的故事

对光纤传感感兴趣? 如果是这样的话, 你会想看看“光纤传感前沿的故事”网络研讨会由OptaSense公司主办，由光纤传感协会(FOSA)赞助。.

无论是检测管道泄漏、铁路损坏还是对关键设施的入侵， 光纤传感 在保护和保持全球关键基础设施资产的运行方面发挥着越来越重要的作用.

网络研讨会的特点是光纤传感装置在广泛的行业垂直, 申请及地点, 包括系统操作视频与挑战和成功的实际部署.

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