Search the digital library catalog

Abstract: In the master thesis, we have created an interrogation system for measuring the change of the optical path in the Fabry-Perot interferometer caused by the strain of the surface at which it was attached to. The change of strain can be calculated via a change in optical path length which is visible as a shift in phase angle. The system will be used as a system for measuring strain, although it can be used for measuring various physical parameters that can cause a change in optical path length, such as pressure, force, temperature, etc. Initially, the theoretical background of the system and project components are represented and explained, following the building process of the electronic and optical part of the project. Lastly, the working principle and programming algorithms of a system are presented and explained. Measurement results are shown at the end, as well as the conclusion that is drawn from the thesis.
Keywords: optical fibers, sensors, interferometer, signal processing
Published: 04.11.2020; Views: 77; Downloads: 25
Full text (5,11 MB)

Abstract: V magistrskem delu se bomo ukvarjali z uporabo detektorja RGB za procesiranje vlakenskih Fabry-Perotovih senzorjev s kratko režo. Detektor RGB deluje v širokem valovnem področju in zaradi tega potrebujemo širokopasovni vir. V prvem delu raziskave bomo poskusili izdelati poceni izvor svetlobe, ki bo povezan z optičnim vlaknom. V nadaljevanju bomo s pomočjo RGB senzorja razločili lastnosti valovnih dolžin, s katerih bomo poskusili določiti dolžino Fabry-Perotovega interferometra. Obdelali bomo teoretično ozadje Fabry-Perotovega interferometra, gradnjo optičnega in elektronskega sistema ter izvedli zgodnji prototip merilnega sistema.
Keywords: optični senzor, Fabry-Perotov interferometer, detektor RGB
Published: 25.09.2015; Views: 833; Downloads: 125
Full text (7,16 MB)

Abstract: Diplomska naloga opisuje princip merjenja vibracij preko optičnega senzorja s Fabry-Perotovim interferometrom. Najprej je opisan razvoj visoko občutljivega optičnega vlakenskega senzorja za zaznavanje vibracij. Senzor je zgrajen iz segmenta optičnega vlakna, občutljivega na raztezek. Sprememba dolžine senzorskega dela optičnega vlakna ob prisotnosti vibracij povzroči spremembo optičnega signala. Procesiranje signala je bilo izvedeno z mikrokrmilnikom.
Keywords: Optično vlakno, signalni procesor, Fabry-Perotov vlakenski interferometer, merjenje vibracij
Published: 16.12.2014; Views: 1051; Downloads: 100
Full text (2,49 MB)

Abstract: V diplomski nalogi je opisan princip izdelave cenovno učinkovitega senzorja za merjenje raztezka oz. razlike optične poti z uporabo standardnih optičnih vlakenskih komponent. Rešitev temelji na analizi prostorskega interferenčnega vzorca, katerega zajemamo z detektorjem in podatke naprej obdelamo na razvijalni plošči STM32F4. Merilna vrednost se izloči s pomočjo matričnega računa, preko katerega izračunamo razliko optične poti reda svetlobne dolžine.
Keywords: prostorski interferenčni vzorec, koherenca, merjenje raztezka, interferometer
Published: 16.12.2013; Views: 1063; Downloads: 128
Full text (7,90 MB)

Abstract: Spektralno razločanje spektralno razločljivih optičnih senzorjev je dandanes še vedno kompleksno in posledično drago, zato je uporaba optičnih senzorjev omejena na aplikacije, kjer preostali senzorji ne omogočajo zanesljive meritve. Zaradi tega se pojavi potreba po razvoju preprostejših in cenejših naprav za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev, ki bi optičnim senzorjem omogočile prodor v širšo uporabo. Možno rešitev ponujajo standardni telekomunikacijski elementi, ki so v široki uporabi, z njihovo pravilno uporabo pa je mogoče zgraditi preproste naprave za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev, ki omogočajo razločanje optičnih senzorjev z visoko ločljivostjo. V okviru doktorske disertacije sta bili raziskani in izdelani dve zasnovi novih naprav za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev na osnovi standardnih telekomunikacijskih optoelektronskih elementov. DWDM laserski modul lahko uporabimo kot spektrometer, pri čemer lasersko diodo uporabimo za nastavljanje izhodne valovne dolžine, vgrajen valovnodolžinski zaklepalnik pa za merjenje izhodne valovne dolžine. Na ta način je mogoče določiti spektralno karakteristiko optičnega senzorja in iz nje razbrati informacijo o merjeni veličini. Izkaže se, da lahko z uporabo takšnega laserskega modula dosežemo spektralno ločljivost boljšo od 1 pm, kar je pri meritvah temperature ekvivalentno 0,1 °C, pri meritvah raztezka pa 1 µε. Dosežena hitrost vzorčenja je 45 Hz, zaradi česar je tovrstna naprava za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev primernejša za statične meritve. Nadalje pa cenovno učinkovito rešitev ponuja uporaba običajnih telekomunikacijskih DFB laserskih diod, ki jih vzbujamo s tokovnimi sunki velikih amplitud. Aktivno področje laserske diode se zaradi velikega toka lokalno segreje, kar povzroči premik izhodne valovne dolžine, ki znaša več kot 10 nm. S časovno korelacijo spremembe valovne dolžine laserske diode med tokovnim sunkom in odbojem optičnega sunka od optičnega senzorja je mogoče določiti informacijo o merjeni veličini. Pasovna širina naprave za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev znaša 30 kHz, spektralna ločljivost pa 2 pm. Ker laserska dioda deluje v režimu kratkih tokovnih sunkov, je tovrstna naprava za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev primerna za časovno razvrščanje optičnih senzorjev, s čimer lahko odčitavamo večje število optičnih senzorjev v isti optični veji. Obe predstavljeni napravi za spektralno razločanje optičnih vlakenskih senzorjev omogočata cenovno učinkovito izvedbo merilnega sistema z uporabo vlakenskih optičnih senzorjev.
Keywords: optični senzorji, Braggove rešetke, Fabry-Perotov interferometer, DFB laserska dioda, laserski modul, valovnodolžinski zaklepalnik
Published: 19.04.2013; Views: 1787; Downloads: 119
Link to full text