🌊Che cosa è lo spargimento di Brillouin?

La dispersione di Brillouin è un tipo diScattering anelasticoChe si verifica quando la luce incidente interagisce con il mezzo di trasmissione. In questo processo, la frequenza della luce diffusa differisce da quella della luce incidente. Puoi visualizzarlo come lanciare una pietra in una superficie d'acqua calma: il movimento termico delle particelle microscopiche nella fibra genera onde sonore, che agiscono come la "pietra", creando increspature che si diffondono verso l'esterno. Queste increspature rappresentano cambiamenti nell'indice di rifrazione della fibra, che variano conTemperaturaEPressione, Provocando lo spostamento della frequenza della luce diffusa.

🔍Come viene utilizzato nel rilevamento?

Rilevando lo spostamento di frequenza di Brillouin-luce diffusa, rilevamento distribuito diTemperaturaECeppoLungo la fibra può essere raggiunto. Il metodo più comune utilizzaRilevazione interferometrica, Dove la luce di riferimento interferisce con la luce del test. Regolando la frequenza della luce di riferimento, è possibile ottenere uno spettro Brillouin completo.

🧪Configurazione tipica del sistema

L'articolo include un diagramma schematico (Figura 2) che mostra un sistema di rilevamento in fibra ottica basato sulla dispersione di Brillouin. Il sistema include in genere:

• Una sorgente laser pulsata

• Cambio di frequenza

• Percorso della luce di riferimento

• Accoppiatori

• Modulatore a impulsi

• Fibra di rilevamento

• Rilevatore bilanciato

• Filtro passa banda

🛠Applicazioni in ingegneria

Il rilevamento in fibra ottica a base di Brillouin ha ampie applicazioni in:

• Monitoraggio strutturale della saluteDi grandi infrastrutture

• Rilevazione di disastri geologici

• Monitoraggio della sicurezza del settore energetico

Un esempio è l'uso di BOTDR (Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry) per individuare i guasti nei cavi sottomarini. Durante la distribuzione, vengono introdotti come punti di riferimento i "micro-disturbi" artificiali (ad esempio, riscaldamento). Avvicinandosi gradualmente a questi punti, si ottiene una precisa localizzazione dei guasti.

🧵BOTDA per il monitoraggio della pipeline

BOTDA (Brillouin Optical Time-Domain Analysis) viene utilizzato per la sicurezza della pipeline. Nel tempo, la corrosione provoca assottigliamento della parete della tubazione, alterando la distribuzione dello stress. Avvolgendo elicoidalmente le fiber di rilevamento attorno alla pipeline e analizzando i dati sulle deformazioni, gli ingegneri possono stimare il grado di corrosione.