फायबर ऑप्टिक तापमान सेन्सरचा विकास आणि वापर

निसर्गातील प्रत्येक गोष्टीचा तापमानाशी जवळचा संबंध आहे. गॅलिलिओने थर्मोमीटरचा शोध लावला तेव्हापासून लोक तापमान मोजण्यासाठी वापरू लागले.
तापमान सेन्सर हे सर्वात जुने विकसित आणि सर्वाधिक वापरले जाणारे सेन्सर आहेत. परंतु तापमानाला विद्युत सिग्नलमध्ये बदलणारा सेन्सर नंतरच्या थर्मोकूपल सेन्सरचा शोध जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ सायबेई यांनी लावला होता. 50 वर्षांनंतर, जर्मनीतील सीमेन्सने प्लॅटिनम प्रतिरोधक थर्मामीटरचा शोध लावला. सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानाच्या सहाय्याने, या शतकात सेमीकंडक्टर थर्मोकूपल सेन्सर्ससह विविध प्रकारचे तापमान सेंसर विकसित केले आहेत. यानुसार, लाटा आणि पदार्थ यांच्यातील परस्परसंवादाच्या कायद्यावर आधारित, ध्वनिक तापमान सेन्सर्स, इन्फ्रारेड सेन्सर्स आणि मायक्रोवेव्ह सेन्सर्स विकसित केले गेले आहेत.
1970 च्या दशकात ऑप्टिकल फायबरच्या आगमनापासून, लेसर तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, ऑप्टिकल फायबरचे सिद्धांत आणि सराव मध्ये अनेक फायदे असल्याचे सिद्ध झाले आहे. सेन्सिंग टेक्नॉलॉजीच्या क्षेत्रात ऑप्टिकल फायबरच्या वापराकडेही लक्ष वेधले गेले आहे. विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, अनेक फायबर ऑप्टिक तापमान सेन्सर्स उदयास आले आहेत आणि अशी अपेक्षा आहे की नवीन तांत्रिक क्रांतीच्या लहरीमध्ये, फायबर ऑप्टिक तापमान सेन्सर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातील आणि अधिक भूमिका बजावतील.
फायबर ऑप्टिक तापमान सेन्सरचे मूलभूत कार्य तत्त्व असे आहे की प्रकाश स्रोतातील प्रकाश ऑप्टिकल फायबरद्वारे मॉड्युलेटरकडे पाठविला जातो आणि मोजण्यासाठी पॅरामीटरचे तापमान मॉड्युलेशन झोनमध्ये प्रवेश करणार्‍या प्रकाशाशी संवाद साधते ज्यामुळे ऑप्टिकल गुणधर्म निर्माण होतात. प्रकाश (जसे की प्रकाशाची तीव्रता आणि तरंगलांबी). वारंवारता, फेज इ. मध्ये बदल, ज्याला मॉड्युलेटेड सिग्नल लाइट म्हणतात. ऑप्टिकल फायबरद्वारे फोटोडिटेक्टरकडे पाठविल्यानंतर, डिमॉड्युलेशननंतर, मोजलेले मापदंड प्राप्त केले जातात.
फायबर ऑप्टिक तापमान सेन्सर्सचे अनेक प्रकार आहेत, जे त्यांच्या कार्य तत्त्वांनुसार कार्यात्मक आणि प्रसारण प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात. फंक्शनल ऑप्टिकल फायबर तापमान सेंसर तापमानाचे कार्य म्हणून ऑप्टिकल फायबरची विविध वैशिष्ट्ये (फेज, ध्रुवीकरण, तीव्रता इ.) वापरून तापमान मोजतो. जरी या सेन्सर्समध्ये ट्रान्समिशन आणि सेन्सची वैशिष्ट्ये आहेत, तरीही ते संवेदनशीलता आणि संवेदनाक्षमता वाढवतात.
ट्रान्समिशन प्रकारातील फायबर तापमान सेन्सरचे फायबर तापमान मापन क्षेत्राचे गुंतागुंतीचे वातावरण टाळण्यासाठी केवळ ऑप्टिकल सिग्नल ट्रान्समिशनचे काम करते. मोजण्यासाठी ऑब्जेक्टचे मॉड्युलेशन फंक्शन इतर भौतिक गुणधर्मांच्या संवेदनशील घटकांद्वारे लक्षात येते. ऑप्टिकल फायबरच्या उपस्थितीमुळे अशा सेन्सर्समध्ये सेन्सिंग हेडसह ऑप्टिकल कपलिंग समस्या आहेत, सिस्टमची जटिलता वाढते आणि यांत्रिक कंपन सारख्या हस्तक्षेपास संवेदनशील असतात.
विविध प्रकारचे फायबर ऑप्टिक तापमान सेंसर विकसित केले गेले आहेत.
खालील अनेक प्रमुख फायबर-ऑप्टिक तापमान सेन्सरच्या संशोधन स्थितीचा थोडक्यात परिचय आहे. त्यापैकी फायबर-ऑप्टिक हस्तक्षेप तापमान सेन्सर्स, सेमीकंडक्टर शोषण फायबर तापमान सेन्सर आणि फायबर जाळीचे तापमान सेंसर आहेत.
त्याच्या स्थापनेपासून, फायबर ऑप्टिक तापमान सेन्सर्सचा वापर उर्जा प्रणाली, बांधकाम, रसायन, एरोस्पेस, वैद्यकीय आणि सागरी विकासामध्ये केला गेला आहे आणि मोठ्या संख्येने विश्वसनीय परिणाम प्राप्त केले आहेत. त्याचा अनुप्रयोग हे असे फील्ड आहे जे चढत्या अवस्थेत आहे आणि त्याला खूप व्यापक विकासाची शक्यता आहे. आत्तापर्यंत, देश-विदेशात अनेक संबंधित संशोधने झाली आहेत, जरी संवेदनशीलता, मापन श्रेणी आणि रिझोल्यूशनमध्ये मोठ्या प्रगती झाल्या आहेत, परंतु माझा विश्वास आहे की संशोधनाच्या सखोलतेने, विशिष्ट अनुप्रयोगाच्या उद्देशानुसार, अधिक आणि अधिक होतील. अधिक उच्च सुस्पष्टता, सोपी रचना, कमी खर्च, अधिक व्यावहारिक उपाय आणि तापमान सेन्सर्सच्या विकासास प्रोत्साहन देते.