什么樣的黑科技可以把普通的通信光纜變成溫度傳感器?
當我們手機刷抖音和上傳自己視頻的時(shí)候,有沒(méi)有思考過(guò),這個(gè)視頻的數據文件是如何實(shí)時(shí)到達手機的?又是如何上傳到抖音的后臺服務(wù)器的?整個(gè)過(guò)程又是什么樣的?
首先,我們的手機通過(guò)WIFI連接路由,路由通過(guò)光貓連接家里面的入戶(hù)光纖,光纖將數據以光的速度(光速:30萬(wàn)千米/秒)傳輸到數據中心,數據中心再通過(guò)光纖將數據以光的速度返回到家里的入戶(hù)光纖,再通過(guò)光貓和WIFI路由器連接到手機。整個(gè)過(guò)程在毫秒級別,我們無(wú)法察覺(jué)到這種數據流的變化,但是,其實(shí)你的視頻在大腦反應的一剎那,已經(jīng)順著(zhù)光纖已經(jīng)走了十萬(wàn)八千里,這種過(guò)程我們稱(chēng)之為光通信。
但是,你知道嗎?我們的科技能力,已經(jīng)做到將光纖變成通信載體的同時(shí),也能夠將光纖變成傳感器載體,這項技術(shù)目前已廣泛的應用于工業(yè)領(lǐng)域,未來(lái)有可能進(jìn)入家庭。但是我們一定很好奇,我們的技術(shù)是如何將光纖變成傳感器的呢?以光纖溫度傳感器為例,這項技術(shù)來(lái)自于亞洲第一位諾貝爾獎得主錢(qián)德拉塞卡拉·拉曼。于1930年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。我們恐怕很難想象,印度是第一個(gè)獲得諾貝爾科學(xué)獎項的亞洲國家。
有了這位拉曼光譜學(xué)的奠基人,拉曼光譜學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。其中脈沖光在光纖中傳播的時(shí)候,會(huì )因為環(huán)境溫度的變化而引發(fā)拉曼光譜發(fā)生改變,通過(guò)解調拉曼光譜的變化就可以解調出光纖所處環(huán)境的溫度了。再通過(guò)光纖OTDR雷達技術(shù),采集到每一個(gè)光纖位置點(diǎn)的溫度,就可以做到定位精度±0.05米(5公分),溫度精度±0.05℃,測量最快可以達到1秒,這就意味著(zhù),每秒鐘可以把整條光纖,幾公里,甚至幾十公里的光纖周邊環(huán)境溫度全部帶回分布式光纖測溫主機。這種光傳感能力,堪比科幻大片一樣的感覺(jué),很多人可能覺(jué)得這項技術(shù)很遙遠,其實(shí)專(zhuān)注分布式光纖傳感行業(yè)十五年的布里淵科技的技術(shù)團隊早在2015年就具備了以上的技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力并不斷升級,結合法國物理學(xué)家萊昂·布里淵發(fā)現的布里淵散射原理以及英國物理學(xué)家瑞利發(fā)現的散射原理,通過(guò)技術(shù)升級以及工程化的解決方案,可以將50km的普通通信光纜變成100萬(wàn)個(gè)溫度傳感器,并在石油井下、管道泄漏、電力電纜監測等領(lǐng)域廣泛應用,
通過(guò)以上介紹,我們加深了對光纖作為溫度傳感器的理解,我們很難想象,百年以前的光學(xué)理論終于在100年后,變成一個(gè)個(gè)可以造福人類(lèi),守護工業(yè)安全生產(chǎn)的光學(xué)安全監測系統,特別是在惡劣環(huán)境下,因為光纖本身具備不帶電,防爆,抗電磁干擾,防水,價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn),在油罐安全監測、煤礦安全監測等對電火花極其敏感的領(lǐng)域,成了不二之選,充分利用分布式光纖傳感的定位功能,不僅僅能報警,還能準確定位火災是在哪里發(fā)生的。
我們會(huì )滿(mǎn)懷期待,分布式光纖傳感技術(shù)在未來(lái)的不斷升級發(fā)展,能在電力、煤礦、建筑、航海、軍工等領(lǐng)域大放異彩,為人民的生命、財產(chǎn)安全保駕護航。
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