Development of a fiber optic sensor system using microbending technique for smart structures

Abstract

Optoelektronik telekomünikasyon endüstrisinin ve fiber optik teknolojisinin temelini oluşturur. Data transferindeki hız gereksinimi fiber optik teknolojisinin gelişimini sağlamıştır. Fiber optik sensörlerin gelişimi optoelektronik endüstrisinin gelişimiyle doğru orantılıdır. Gelişen fiber optik sensörler birçok sensörün bir araya gelerek oluşturduğu akıllı yapı adı verilen yeni bir sistemi ortaya çıkarmıştır. Akıllı yapı teknolojisi gelişmiş optik sinirlere ihtiyaç duyar. Bunlar fiber optik sensörlerdir.Fiber optik sensörler optik fiber boyunca yayılan ışıktaki değişimler aracılığı ile geniş bir alandaki etkileri ölçmek için kullanılırlar.Bu yüzden bu tür sensörler genellikle betonarme yapılardan oluşan köprü ve binalarda kullanılır. Yapı içi uygulamalar için önemi olan ölçülebilir parametreler gerilim, stress, basınç, sıcaklık, ve korozyondur.Bu tezde fiber optik mikro kıvrılma sensörleri çalışıldı. Fiber optiğin temel kavramları, fiber optik sensor çeşitleri, mode kuplin ve mekanik dalgaboyu anlatıldı. Optik güç mikro kıvrım setlerine uygulanan kuvvetle ölçüldü. Sensörün faydalılığı incelendi ve sensör üzerindeki uzun süreli deformasyon gözlemlendi.

Optoelectronics is the core of the telecommunications industry and fiber optic technology. Fiber optics provide high data transfer rates due to large bandwidth. Fiber optic sensors are proportionally improved by means of optoelectronics industry. Fiber optic sensors provide a system composed of distributed sensors in smart structures. The smart structure technology requires the development of materials with self optical nerves. These nerves are fiber sensors.Fiber optic sensors can be constructed to measure a wide range of effects by means of changes in light beams that are propagating through the optical fibers. Thus, they are mostly used in re-inforced concrete structures such as bridges and buildings. Important parameters for infrastructure applications that may be possibly measured include longitudinal and transverse strain, pressure, temperature, and corrosion.In this thesis, fiber optic microbend sensors are studied. The theory of basics of fiber optics, types of fiber optic sensors, mode coupling and periodicity are described. The optical intensity is measured as function of both force and displacement applied to the microbend deformer sets. The usefulness of sensor is investigated and the long term deformation on sensor is observed.