Original title: Využití optovláknových senzorů pro aplikace ve stavebním inženýrství při použití široce přeladitelného laseru
Translated title: Interrogation of Optical Fiber Sensors for Civil Engineering Applications using Widely Tunable Laser
Authors: Heininger, Hilmar ; Vlček, Čestmír (referee) ; Roths, Johannes (referee) ; Prokeš, Aleš (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2014
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Předložená disertační práce zkoumá možnosti použití nového typu polovodičového MGY- Laseru elektricky laditelného v širokém spektrálním rozsahu a zabývá se možnostmi jeho nasazení v optovláknové senzorové síti založené na metodě FBG (Fiber Bragg Grating). Výzkum byl započat komplexními dlouhodobými testy reálného měřícího scénáře z oblasti stavebnictví, sestaveného pro účely ověření limitujících aspektů současných technik. Inženýrské aplikace nabízejí velké množství vzájemně se vylučujících požadavků pro návrh strukturálních senzorových systémů. Tyto požadavky jsou sdíleny mnoha dalšími technologickými oblastmi, což přispívá k vysokému stupni univerzálnosti použití dosažených výsledků. Na základě posouzení stavu současné techniky a aplikačních požadavků byly v práci nejprve identifikovány aspekty, které mají být výzkumem zlepšeny. V dalším kroku byl detailně charakterizován MG-Y laser Syntune/Finisar S7500. Na základě dat získaných měřením byla zkoumána nová metoda spojitého řízená vlnové délky záření laseru. Provedené experimenty vedly nejen k návrhu nového způsobu spojité regulace vlnové délky ale také k vytvoření prostředků pro vlastní kalibraci systému na základě jeho vnitřních vlastností (podélných módů rezonátoru). This dissertation investigates the use of a MG-Y-Laser, a novel type of semiconductor laser that is electrically tunable over a wide spectral range, for the interrogation of Fiber Bragg Grating (FBG) based fiber-optical sensing networks. The research started with a complex long-term test of a real world measurement scenario from the field of civil engineering to elucidate limiting aspects of state of the art techniques. Civil engineering applications pose a multitude of mutually exclusive challenges toward structural sensing systems. These challenges are shared by many other fields of technology, making the results to a large degree universally applicable. Following an assessment of the state of art and the application requirements, the aspects to be improved by the research were identified. A Syntune/Finisar S7500 MG-Y-Laser device was then thoroughly characterized. Based on the gathered measurement data, novel tuning methods aimed at wavelength continuous control were investigated. This led to the invention of a tuning method that not only allows wavelength continuous control but also provides a means of self calibration based on intrinsic properties (longitudinal cavity modes) of the device.
Keywords: distribuované snímání; Fiber Bragg Grating (FBG); MG-Y-Laser; podélné módy rezonátoru; senzorové sítě; Distributed Sensing; Fiber Bragg Grating (FBG); Fiber Optic Sensing; Longitudinal Cavity Modes; Modulated Grating Y-Branch Laser (MG-Y-Laser); Self- Calibration; Sensor Networks

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/28457

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233659


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses