|
|
Interrogation of Optical Fiber Sensors for Civil Engineering Applications using Widely Tunable Laser
Heininger, Hilmar ; Vlček, Čestmír (oponent) ; Roths, Johannes (oponent) ; Prokeš, Aleš (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Optické vláknové senzory
Dejdar, Petr ; Róka,, Rastislav (oponent) ; Kyselák, Martin (oponent) ; Münster, Petr (vedoucí práce)
Optické sítě se neustále rozšiřují a tím vzniká prostor k využití optických vláken i pro nedatové přenosy. Jedním z nich je využití pro účely senzoriky, kde je možné uplatnit optická vlákna pro měření teplot, tlaku, vibrací aj. ve standardních podmínkách nebo v podmínkách, kde není umístění klasických senzorů vhodné (zvýšená vlhkost, radiace, nedostatek místa atd.).Tato práce se věnuje porovnání technologií hodnotících senzorické systémy a popisuje jejich princip a možnosti jejich využití. Následně jsou jednotlivé systémy postaveny a otestovány. Na základě měření jsou poté navržena možná vylepšení, kde u reflektometrického systému jsou kvantifikovány výhody použití algoritmů detekce hran. U detektorů polarizace jsou vylepšením využité klasifikační algoritmy strojového učení s úspěšností klasifikace nad 97 %. V práci je také popsáno podrobné měření citlivosti optických vláken na akustické vibrace ve třech různých prostředích, s různými konfiguracemi tras, kabely, materiály pro tlumení vibrací atd. Těmito měřeními byla dokázána možnost odposlechu optických vláken pomocí interferometrického, reflektometrického i polarizačního systému, kde polarizační je prokazatelně nejméně citlivý a zaznamenává pouze nižší frekvence. Na základě těchto měření je pak navržen systém pro zabezpečení fyzické vrstvy optických sítí, který je schopen přesně rozlišit klidové stavy a stavy manipulace s kabely z námi vytvořených datasetů.
|
|
|
Interrogation of Optical Fiber Sensors for Civil Engineering Applications using Widely Tunable Laser
Heininger, Hilmar ; Vlček, Čestmír (oponent) ; Roths, Johannes (oponent) ; Prokeš, Aleš (vedoucí práce)
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.
|
host ::
RSS.