Оптоволокно поможет при пожаре

Непрекращающиеся пожары с многочисленными жертвами все острее ставят проблему обеспечения контроля их состояния. Решение задачи обеспечения всестороннего и непрерывного контроля состояния зданий и сооружений продолжает привлекать внимание ученых и инженеров. Британским ученым удалось разработать на основе обычного оптоволокна датчики температуры, деформации и давления, которые сохраняют работоспособность даже в экстремальных условиях – в том числе при высоких температурах и в мощных электромагнитных полях, когда обычная электроника начинает давать сбои.

Как сообщает Nature, исследовательская группа из университета Гериотта-Ватта в Эдинбурге под руководством Юлиана Джонса (Julian Jones) предложила использовать в новом качестве оптоволоконные кабеля, широко используемые ныне в сетях передачи данных. Британским ученым удалось существенно расширить их возможности, создав на их основе датчики температуры, деформации и давления.

Датчик температуры на основе оптоволокна позволяет определить ее изменения по характеру прохождения света по кабелю. Источником излучения служит полупроводниковый лазер, аналогичный используемым в дисководах. Пучок света расщепляется, одна его часть направляется по эталонному каналу, другая – по специально разработанному оптоволокну, длина которого меняется с температурой вследствие температурного расширения. Последующее сравнение двух сигналов позволяет определить разность хода двух лучей, а по ней – температурные различия.

Резерв есть, а восстановиться нельзя: почему корпоративным ИТ потребовалась архитектура версии 2.0 Цифровизация

Еще один тип волоконно-оптических датчиков, разработанных учеными из Шотландии в сотрудничестве с НАСА, позволяет выявить изменения в форме объектов. Для этого используется специальное волокно, в котором имеется не один сердечник, а четыре, расположенных в виде четырех лепестков и делящих волокно на четыре канала. При изгибе волокна ход лучей в этих четырех каналах меняется, что дает возможность регистрации даже малых деформаций.

На основе оптоволокна британским ученым удалось разработать также датчик давления. Для этого они при помощи мощного лазера проделали отверстие в одном из концов оптического кабеля и закрыли его легкой мембраной, меняющей форму при изменении внешнего давления.