🌊Qu'est-ce que Brillouin Scattering?

La diffusion de Brillouin est un type deDiffusion inélastiqueQui se produit lorsque la lumière incidente interagit avec le support de transmission. Dans ce processus, la fréquence de la lumière diffusée diffère de celle de la lumière incidente. Vous pouvez le visualiser comme jeter une pierre dans une surface d'eau calme-le mouvement thermique des particules microscopiques dans la fibre génère des ondes sonores, qui agissent comme la «pierre», créant des ondulations qui se propagent vers l'extérieur. Ces ondulations représentent des changements dans l'indice de réfraction de la fibre, qui varient avecTempératureEtPression, Provoquant le décalage de la fréquence de la lumière diffusée.

🔍Comment est-il utilisé dans la détection?

En détectant le décalage de fréquence de la lumière Brillouin-dispersée, détection distribuée deTempératureEtSoucheLe long de la fibre peut être réalisé. La méthode la plus courante utiliseDétection interférométrique, Où la lumière de référence interfère avec la lumière d'essai. En ajustant la fréquence de la lumière de référence, on peut obtenir un spectre Brillouin complet.

🧪Configuration du système typique

L'article comprend un diagramme schématique (Figure 2) montrant un système de détection à fibre optique basé sur la diffusion Brillouin. Le système comprend généralement:

• Une source laser pulsée

• Shifter de fréquence

• Chemin lumineux de référence

• Coupleurs

• Modulateur d'impulsions

• Fibre de détection

• Détecteur équilibré

• Filtre passe-bande

🛠Applications en ingénierie

La détection optique basée sur Brillouin de fibre a de larges applications dans:

• Surveillance structurelle de la santéDe grandes infrastructures

• Détection de catastrophe géologique

• Surveillance de la sécurité de l'industrie électrique

Un exemple est l'utilisation du BOTDR (Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry) pour la localisation des défauts dans les câbles sous-marins. Pendant le déploiement, des «micro-perturbations» artificielles (par exemple, chauffage) sont introduites comme points de référence. En approchant progressivement ces points, une localisation précise des défauts est obtenue.

🧵BOTDA pour la surveillance des pipelines

BOTDA (Brillouin Optical Time-Domain Analysis) est utilisé pour la sécurité des pipelines. Avec le temps, la corrosion provoque un amincissement de la paroi du pipeline, ce qui modifie la répartition des contraintes. En enveloppant de manière hélicoïdale des fibres de détection autour du pipeline et en analysant les données de déformation, les ingénieurs peuvent estimer le degré de corrosion.