Capteur jaden mayetik ka detekte enfòmasyon jaden mayetik nan anviwònman an, ak jwe yon wòl enpòtan nan eksplorasyon jewolojik, transmisyon pouvwa, avyon ak lòt jaden. Kòm yon avanse nanomaterial mayetik sansib, MHD pa sèlman ekspozisyon pwopriyete mayeto-optik rich (tankou endèks refraksyone tunability ak efè birefringence), men tou transparans entegre ak fib optik paske nan fluidite likid li yo, ki montre gwo aplikasyon potansyèl nan jaden an nan jaden optik mayetik. Nan dènye ane yo, MHD fib mayetik jaden Capteur te lajman konsène pa chèchè nan kay ak aletranje paske nan li yo fò anti-elektwomayetik kapasite entèferans, rezistans korozyon, sekirite segondè ak sipò pou siveyans aleka.
Kounye a, komen estrikti yo Capteur jaden mayetik nan fib MHD gen ladan fib konik, fotonik fib kristal plen ak MHD [8], yon sèl-mòd-korije sèl-mòd fib ak long-peryòd fib griyaj. Sa yo detèktè yo demodule pa de metòd prensipal: deteksyon valè pouvwa ak longèdonn deteksyon konpanse, konsa tankou reyalize mezi jaden mayetik. Sepandan, Capteur a ki baze sou deteksyon valè pouvwa a fasilman afekte pa fluctuation pouvwa a nan sous la limyè, ki ka lakòz erè a mezi ogmante. Detèktè ki baze sou deteksyon longèdonn konpanse konte sou spectrometers ki mezire chanjman longèdonn, ki pa sèlman ogmante pri a, men tou mande pou pi gwo ekipman analiz optik. Anplis de sa, detèktè ki egziste deja souvan ofri sèlman yon sèl pwen nan kapasite mezi.
Pou rezoud pwoblèm sa yo, yon doub-chanèl kon fib mayetik jaden sistèm kèk ki baze sou tan divizyon multiplexing (TDM) teknoloji yo pwopoze nan papye sa a. Se sistèm lan ki fèt simonte limit yo nan teknoloji ki egziste deja ak bay yon pi egzat, milti-pwen mayetik solisyon mezi jaden.
Prensip de doub chanèl konik fib mayetik sistèm kèk sistèm
Transmisyon, resepsyon an, konvèsyon foto-elektrik ak pwosesis done nan limyè enpulsyonèl yo fèt pa faz-sansib a optik tan refleksyon (Φ-OTDR) ki sitiye sou bò gòch la nan imaj la. Akòz enèji segondè a nan batman kè inisyal la lè aparèy la Φ-OTDR voye batman kè a tès, reseptè a ka pa kapab idantifye avèk presizyon oswa pwosesis siyal la tounen nan yon kout peryòd de tan. Yo nan lòd yo rezoud pwoblèm sa a, se yon fib reta ki konekte nan pwodiksyon an nan OTDR la. Pwosesis la ap travay espesifik se jan sa a: se limyè a enpulsyon ki te pwodwi pa aparèy la Φ-OTDR premye pase nan fib la reta diminye enpak la nan enèji nan batman kè inisyal sou pwosesis siyal ki vin apre.
Se limyè a enpulsyonèl Lè sa a, makonnen nan pò 2 nan sikilatè a, transmèt nan chemen an entèn optik nan sikilatè a, ak pwodiksyon soti nan pò 3 nan sikilatè la. Next, limyè a enpulsyon antre nan koupleur 1 (OC1), kote 1% nan limyè a enpulsyonèl resevwa lajan nan kèk kanal 1 ki gen ladan OC1 ak OC2, pandan y ap 99% nan limyè a transmèt nan kèk kanal 2 ki gen ladan OC3 ak OC4. Nan kèk kanal 1, se limyè a enpulsyonèl retounen nan OC2 apre yo fin pase nan inite a kèk (SU), kote 99% nan limyè a ap kontinye sikile nan kèk kanal 1, ak 1% nan limyè a transmèt tounen nan Φ-OTDR a atravè sikilatè la. Menm jan an, nan kèk kanal 2, limyè tou swiv menm chemen an nan sik. Se trajectoire a nan limyè a enpulsyonèl montre nan flèch yo nan figi a. Limyè enpulsyonèl se sikile anpil fwa nan kanal la kèk, epi chak fwa li pase nan jaden an mayetik SU, li pral fè eksperyans yon pèt sèten.
Estabilite tès
Premyèman, nan yon anviwònman jaden ki pa mayetik, pant lan batman kè nan sistèm nan kèk ak pwodiksyon pouvwa a optik nan lazè a te repete pou 3 0 fwa yo jwenn pant lan diminisyon mwayèn nan sistèm lan, jan yo montre nan fig. 4 (a). Li ka wè ke mwayèn pwodiksyon pouvwa optik nan lazè a se 1.21 MW, ak devyasyon estanda a se 0. Nan 3 0 repete eksperyans, pant yo diminisyon mwayèn nan Capteur Chèn 1 ak Chèn 2 yo -11. 57 dB/km ak -18. Kontablite pou 0.942% ak 0.684% nan valè respektif vle di yo, respektivman. Sa montre ke menm si pouvwa a nan sous la limyè fluktuan, sistèm lan toujou montre bon estabilite ak rezilta yo mezi yo serye.
Dezyèmman, chanèl yo Capteur 1 ak 2 yo te mete anba yon entansite konstan jaden mayetik nan 5 MT evalye estabilite nan repons nan sistèm nan mayetik kèk sistèm. Rezilta eksperimantal yo montre nan fig frans lan. 4 (b). Li ka wè ke pant lan diminisyon mwayèn nan kèk kanal 1 se -14. 85 dB/km, ak devyasyon estanda a se 0. Pant an diminisyon mwayèn nan Capteur Chèn 2 se -30. 94 dB/km, ak devyasyon estanda a se 0. Done sa yo pwouve ke repons lan nan sistèm nan Capteur ki anba enfliyans a nan jaden mayetik gen gwo konsistans ak estabilite.
Yon inovatè doub-chanèl kon fib mayetik jaden sistèm kèk ki baze sou tan divizyon multiplexing (TDM) teknoloji siyifikativman amelyore kapasite nan multiplexing nan fib mayetik sistèm kèk sistèm. Sistèm lan detekte pousantaj la diminisyon nan limyè enpulsyonèl nan kanal la kèk jisteman ak konbine teknoloji TDM reyalize mezi a similtane nan milti-pwen mayetik jaden.
Konpare ak tradisyonèl MHD fib mayetik jaden an Capteur, sistèm nan pa sèlman gen pi fò reutilizasyon kapasite, men tou, gen pi wo tolerans nan fluctuation a pouvwa nan sous la limyè. Rezilta eksperimantal yo montre ke sansiblite nan jaden mayetik nan de chanèl yo kèk rive nan -1. 09 dB/(km • Mt) ak -3. Done sa yo montre ke sistèm lan ka bay rezilta mezi segondè presizyon sou nan yon pakèt domèn jaden mayetik.
Sistèm Capteur a gen anpil avantaj: pwosesis pwodiksyon senp, kapasite reutilizasyon fò, ekselan pèfòmans anti-elektwomayetik entèferans, bon estabilite, sipò pou siveyans aleka ak sou sa. Se poutèt sa, li se patikilyèman apwopriye pou aplikasyon pou ki mande aleka milti-pwen siveyans jaden mayetik, tankou liy transmisyon pouvwa, gwo aparèy mekanik ak jaden rechèch syantifik, ki montre kandida aplikasyon gwo.