За последние четыре десятилетия волоконно-оптические датчики нашли множество применений в самых разных сферах человеческой деятельности.

 

Это обосновано тем, что сенсоры на основе оптического волокна устойчивы к электромагнитным помехам, коррозионным средам и, что самое главное, способны осуществлять распределенные измерения: любой участок оптоволокна может рассматриваться как отдельный датчик.

Волоконно-оптические распределенные акустические датчики широко применяются в разведке, добыче, транспортировке и обработке полезных ископаемых, охране территорий, мониторинге целостности инженерных сооружений.
Предпринимаются попытки использования их в сельском хозяйстве, дефектоскопии, системах "Умного дома".
Оптическое волокно, каждый участок которого работает как отдельный микрофон, сложно заменить множеством "классических" электромагнитных микрофонов, не потеряв в эффективности.

Каждая сфера применения имеет собственные интересующие частоты и амплитуды звуков. Для кого-то это 10 Герц, а для кого-то – десятки тысяч. При этом, в основном, в акустических датчиках всё ещё используется стандартное одномодовое телекоммуникационное волокно. Оно массово производится, имеет невысокую стоимость, небольшие потери сигнала и хорошо изученные характеристики. Однако, оно предназначено для эффективной передачи информации по оптическому волокну, а не восприятия звуков из окружающей среды. В то же время на рынке имеется достаточное количество специализированных оптических волокон - они отличаются диаметром сердцевины, толщиной и материалом оболочки и т.д. Поэтому для каждого применения имеет смысл подбирать оптическое волокно, наиболее эффективное в восприятии интересующих типов звуковых сигналов.

Однако, чтобы сравнить акустические чувствительности различных волокон, необходимо обеспечить их испытание в максимально одинаковых условиях. И обеспечения одинакового акустическо

го сигнала и температуры окружающей среды оказывается недостаточно. Необходимо также, чтобы при таком испытании волокна каждый раз имели одинаковое натяжение. Именно от этой характеристики в немалой степени зависит способность оптического волокна улавливать звуки.

 

Туров Артем Тимофеевич - младший научный сотрудник лаборатории агробиофотоники Пермского НИИСХ-филиала ПФИЦ УрО РАН.
«Устройство, созданное сотрудниками лаборатории агробиофотоники ПНИИСХ и лаборатории фотоники ИМСС, призвано упростить повысить эффективность испытаний акустической чувствительности оптических волокон. Оно обеспечивает одинаковое и воспроизводимое натяжение оптического волокна, за счет груза, подвешиваемого через ролик, а также возможность быстро заменять испытуемое волокно и, конечно, оказывать на него звуковое воздействие. С помощью установки уже было протестировано семь видов оптических волокон. У некоторых из них выявлены особенности, обеспечивающие высокую эффективность в определенных применениях».

Результаты испытаний опубликованы в журнале "Applied Sciences".