Fig.1 Un interrogatore è costituito da due elementi fondamentali:un sensore a fibra ottica e uno spettrometro. Uno dei sensori ottici più utilizzati è il reticolo in fibra di Bragg (FBG), che riflette una lunghezza d'onda della luce che cambia in risposta a variazioni di temperatura e/o tensione. Uno strumento spettroscopico nell'interrogatore rileva questi cambiamenti. Attestazione:SPIE
L'Internet of Things (IoT) è una classificazione tecnologica che include elettrodomestici e altri elementi incorporati con l'elettronica, Software, sensori, e attuatori che collegano e scambiano dati. Una tecnologia IoT chiave è il rilevamento della fibra ottica.
Un interrogatore per il rilevamento della fibra ottica analizza le variazioni di temperatura e/o deformazione dai dati inviati dai sensori. In questo dispositivo, uno spettrometro, un componente chiave per l'analisi del segnale, viene utilizzato per misurare lo spettro della luce. (Figura 1)
In precedenza, il rilevamento in fibra ottica è stato eseguito solo da dispositivi dotati di un costoso spettrometro con una scala sub-nanometrica ad alta risoluzione a causa di un limite teorico della risoluzione del sensore.
Gli scienziati dell'Università di Osaka hanno introdotto un nuovo metodo di risoluzione superspettrale per spettrometri multicanale negli interrogatori convenzionali per il rilevamento della fibra ottica. Di conseguenza, hanno eseguito il rilevamento della temperatura in fibra ottica su scala sub-nanometrica con spettrometri meno costosi. (Figura 2)
I risultati della loro ricerca sono stati presentati alla conferenza internazionale "Photonics West 2018" tenuta dalla International Society for Optical Engineering (SPIE) il 31 gennaio, 2018.
"L'uso di questa tecnologia consentirà l'alta velocità, rilevamento della temperatura in fibra ottica in tempo reale a livelli di prestazioni tipici dei dispositivi convenzionali a basso prezzo. Ciò promuoverà le applicazioni di questa tecnologia in una vasta gamma di campi, compreso il rilevamento della temperatura e il rilevamento della deformazione, che hanno attirato l'attenzione come tecnologie IoT, " ha detto l'autore principale Tsuyoshi Konishi.
Si prevede che il mercato del rilevamento in fibra ottica raggiungerà oltre 300 milioni di dollari nei prossimi anni. (Figura 3) I risultati di questo gruppo saranno in grado di ridurre i costi, una sfida importante nell'espansione della tecnologia di rilevamento della fibra ottica.
Fig.2 Sensori di temperatura basati sulla tecnologia Fiber Bragg Grating (FBG) Sensibilità notevolmente migliorata, mostra le variazioni di temperatura in una camera termostatica entro un intervallo di 0 ~ 50°C con incrementi di 10°C. L'uso di un sensore di temperatura FBG ha migliorato la risoluzione spettrale degli spettrometri disponibili in commercio con incrementi di 10°C. Attestazione:SPIE
Fig.3 Analisi di mercato dei sensori/sensori in fibra ottica (DFOS) distribuita da Grand View Research. Credito:ricerca di Grand View
