Abstrakt

Chemische Sensorik für optische Kommunikation

Alex Joe

Chemische Sensorik ist in vielen Bereichen von entscheidender Bedeutung, darunter in der Medizin, der Umweltüberwachung und der industriellen Prozesssteuerung. Aufgrund ihrer einzigartigen Fähigkeit, räumlich aufgelöste Messungen in der gesamten Faser durchzuführen, hat die verteilte faseroptische Sensorik großes Interesse geweckt. Die gesamte Faser DCS (Distributed Chemical Sensing) ist eine Mischung dieser beiden Ansätze, die eine Reihe von Vorteilen bietet. Reale Anwendungen, die räumlich dichte chemische Messungen erfordern, könnten mögliche Antworten bieten. Dieser Artikel untersucht die Funktionsprinzipien, den aktuellen Stand und die Zukunftsaussichten sowie den aktuellen Stand der DCS, wobei er ein breites Spektrum an Längenskalen abdeckt. Die Grundlagen und der aktuelle Entwicklungsstand von faseroptischen chemischen Sensoren (FOCS) werden in diesem Artikel zusammengefasst. Faseroptische Sensorsysteme (FOS) nutzen die Fähigkeit optischer Fasern (OF), Licht im Spektralbereich von Ultraviolett (UV) (180 nm) bis mittlerem Infrarot (IR) (10 µm) zu leiten, sowie die Modulation des geleiteten Lichts durch Eigenschaften der Umgebung des OF-Kerns. Zu den Vorteilen der Verwendung von OF in Sensorsystemen zählen Messungen unter brennbaren und explosiven Bedingungen, Unempfindlichkeit gegenüber elektrischen Störungen, Kompaktheit, geometrische Flexibilität, Messung kleiner Probenvolumina, Fernerkundung an unzugänglichen Standorten oder in rauen Umgebungen sowie Multi-Sensing.