А вы знали, что будущее измеримо?
Еще 20 лет назад при виде оптического волокна у простого гражданина возникала одна ассоциация – это же леска для рыбалки. На закате прошлого века эта «леска» стоила бешеных денег – та еще штучка!
Мировая наука шла семимильными шагами, мир завоевывал «птичий грипп», Стив Джобс придумывал новый iPhone, а волоконно-оптические компоненты стремительно дешевели. В это же время оптическое волокно настойчиво проникало в дома, мы бережно укладывали кабель вдоль стен, чтобы радиус сгиба был не меньше 10 сантиметров! А в Новосибирском Академгородке пытливые студенческие умы искали иное применение хитрому кусочку растянутой кварцевой трубки.
Волокно передает информацию, много информации – 99% международного трафика связи переносит подводный оптический кабель. Он соединяет все континенты нашей планеты, за исключением Антарктиды. Такого не мог себе представить даже Никола Тесла. Хотя, наверняка он догадывался. Однако он не подозревал, что волокно – живой организм, оно чувствует! Если сделать комплимент о чудесном внешнем виде волокна, оно вряд ли покраснеет. А вот нагрей или надави пальцем – тут же откликнется!
Волоконно-оптический кабель, чувствительный к температуре в каждой своей точке – распределенный датчик, основанный на эффекте Рамана. Чандрасекхара Венката, так звали индийского ученого, еще в 1928 году вместе с коллегой Кришнаном открыл комбинационное рассеяние света – эффект, на котором основан датчик.
Уже в 2016 году распределенный датчик ASTRO измеряет температуру в нефтяных скважинах Южного Ашальчинского месторождения в Татарстане. А в Шанхае под рекой Хуанпу проходит 20-ти километровый туннель, в котором распределенный датчик отслеживает температуру силового кабеля мощностью в 500 кВт.
Иной принцип измерения у точечных волоконно-оптических датчиков. Такие датчики контролируют деформацию, температуру, давление и другие физические величины в конкретной точке. Это делает маленький, да удаленький, чувствительный участок – волоконная брэгговская решетка. Первую в мире брэгговскую решетку в оптическом волокне записал Хилл с коллегами в 1978 году. Брэгговская решетка отражает свет на определенной длине волны. При воздействии на решетку – при растяжении, давлении или нагреве, происходит сдвиг длины волны. Используя значение сдвига, мы определяем величину внешнего воздействия.
Применение этому эффекту нашли спустя много лет – точечные волоконно-оптические датчики измеряют параметры Манхэттенского моста в Нью-Йорке, греческого Пантеона, лондонской подземки и Зарамагских ГЭС.
Как сообщает Википедия, а мы подтверждаем, волоконно-оптические датчики применимы в различных отраслях – горной и нефтяной, в авиации и энергетике, в строительстве и ЖКХ. Датчики проникают в нашу жизнь, равняясь на связное оптическое волокно.
Мы анализируем прошлое, контролируем настоящее и знаем, что с волоконно-оптическими технологиями будущее измеримо!
