Reiselicht in Röhren

Bisher haben wir die Prinzipien des gestreuten Laserlichts im Kabel untersucht; Aber was ist mit dem Kabel selbst? Wie schützen wir die ultradünne Glasfaser? Woraus bestehen Fasern? Nun, die optischen Fasern bestehen entweder aus transparentem Kunststoff oder aus Glas, damit das Licht in der Röhre wandern kann. Darüber hinaus; Es gibt eine weitere Schicht, die als „Cladding“ bezeichnet wird. Die Verkleidung ist ebenfalls entweder Glas oder Kunststoff; aber es hat eine andere Dichte als das innere Kabel, das als Kern bezeichnet wird. Das Ziel hier ist, dass das Licht im Zickzack vom Kabel abprallt, um sich gemäß dem Snellschen Gesetz in den Kern zu bewegen. Es hat einen niedrigeren Brechungsindex als der innere Kern, sodass das Licht bei minimalem Signalverlust vollständig intern reflektiert wird. Dieser Verlust ist für jede Wellenlänge unterschiedlich und wird besonders über große Entfernungen betont, so dass unter Berücksichtigung dieser Verluste die optimale Wellenlänge für die Verwendung 1550 nm ist.

Abbildung 1. Das erste ist das Innenleben einer Glasfaser. Die zweite sind die Schichten.

Die äußeren Schichten des Kabels sind zweifach. Die erste Schicht über der Ummantelung wird als „Puffer“ bezeichnet, der das Kabel vor Feuchtigkeit und Beschädigung schützt. Last but not least gibt es „den Mantel“, der die gesamte Struktur schützt und es außerdem ermöglicht, die Faser zu verwenden, ohne sie zu brechen. Diese äußeren Schichten bestehen aus Metall oder Polymer. In Abbildung 2 sehen wir, wie Licht im Inneren wandert, sowie die Schichtstruktur des Glasfaserkabels.

Was machen wir also mit DTS?

Wir haben gesehen, wie sich das Licht ausbreitet und wie wir DTS messen; Jetzt kommt die Frage: „Wo setzen wir DTS ein? Was nützt es der Branche?“

DTS wird bei der Überwachung großer Bauwerke zur Wartung verwendet, in der Öl- und Gasindustrie wird es hauptsächlich zur Erkennung von Leckagen an Rohren verwendet; Es kann auch verwendet werden, um unterseeische Strom- und Gaskabel auf Ankerschäden zu überwachen. Eine weitere nette Anwendung ist das Erkennen von Bränden und das Verhindern von Wald- und Gebäudeschäden. Diese Technologie kann auch in Bergwerken eingesetzt werden, um gefährliche Gase zu erkennen und den Benutzer zu warnen.

Autor: Buse Demirdelen
Absolvent der METU-Physik
Master-Student der National Defense University Management of Defense Technologies
Arbeitet derzeit als Projektspezialist bei SAMM Teknoloji in der AR-GE-Abteilung.