Apa itu Sensor Serat Optik?

Sensor serat optik adalah teknologi yang menggunakan cahaya untuk melakukan analisis sifat fisik dalam aplikasi penginderaan jauh. Sensor intrinsik menggunakan serat optiksendiri sebagai unsur penginderaan, sedangkan sensor ekstrinsik menggunakan kabel serat optik untuk mengirimkan informasi cahaya dari sensor jarak jauh ke prosesor elektronik. Cahaya dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan dalam banyak sifat fisik dan kimia material untuk menganalisis faktor-faktor seperti suhu, tekanan, atau getaran. Sensor ini bekerja dalam berbagai konteks industri dan ilmiah, seperti pengukuran lubang sumur minyak atau sebagai hidrofon untuk aplikasi sonar dan seismik. Serat optik ringan memiliki banyak keunggulan yang melekat dibandingkan teknologi sebelumnya, termasuk kecil, ukuran ringan, ketahanan elektromagnetik, daya tahan, dan transmisi informasi yang instan dan akurat .

Wanita memegang buku

Serat optik menghantarkan cahaya dari sumber seperti laser atau dioda pemancar cahaya (LED) melalui pandu gelombang dielektrik berbentuk silinder. Serat-serat ini memungkinkan cahaya untuk dipantulkan dalam bentuk gelombang dengan kerugian minimal bahkan pada jarak yang jauh. Serat terbuat dari inti dielektrik yang dikelilingi oleh lapisan kelongsong dan dilapisi oleh jaket; serat ini dapat digabungkan menjadi kabel yang lebih tebal. Sebuah sensor serat optik memberikan kinerja kasar dalam kondisi ekstrim yang melarang pengamatan langsung; ini dapat mencakup area berbahaya dan terpencil seperti di dalam mesin atau lingkungan yang eksplosif dan korosif.

Sensor intrinsik mungkin mengukur aliran material melalui celah hingga satu meter di jalur cahaya. Bahan ini membuat perubahan tertentu pada kualitas cahaya, yang kemudian dapat mengungkapkan informasi penting untuk dianalisis. Variasi panjang jalur optik memungkinkan pengukuran intensitas, polarisasi, fase, dan karakteristik panjang gelombang cahaya lainnya. Sensor serat optik menyebarkan efek lingkungan termodulasi menggunakan sumber cahaya dan detektor. Pembacaan tambahan seperti regangan, suhu, dan viskositas dimungkinkan.

Sensor optik dan elektronik juga dapat menggunakan serat optik untuk membawa informasi ke prosesor elektronik. Sensor tipe ekstrinsik ini mungkin dirancang khusus untuk kondisi keras tertentu: misalnya, membaca suhu di dalam mesin jet dan transformator, di mana panas atau medan elektromagnetik melarang metode pengukuran lainnya. Sebuah sensor serat optik ekstrinsik biasanya menggunakan serat multicara yang dapat memungkinkan beberapa panjang gelombang, atau berkas cahaya, untuk transmisi informasi yang lebih kompleks. Informasi dari sensor elektronik diubah melalui pemancar optik dan dibawa melalui jalur optik ke basis tujuannya.

Jenis sensor serat optik yang paling sederhana dikenal sebagai jenis intensif; itu mengukur intensitas modulasi. Sensor spektral mengukur cahaya yang dimodulasi oleh efek lingkungan dan digunakan untuk menangkap informasi yang berkaitan dengan sifat cahaya seperti radiasi, fluoresensi, dan penyerapan. Sensor interferometrik berfungsi sebagai gyros serat optik solid state di ruang angkasa, navigasi, dan pertambangan. Bidang medis menggunakan sensor serat optik untuk mendapatkan gas darah dan informasi dosis; sensor pasif ini berbiaya rendah, diproduksi massal, dan tampaknya tidak menimbulkan efek buruk bagi pasien. Struktur cerdas serat optik disematkan ke dalam material manufaktur dan struktur berskala besar seperti jembatan dan bendungan; aplikasi terus dikembangkan untuk teknologi yang ada dan baru.