akım ölçmek için fiber optik girişim ölçerler - emo
akım ölçmek için fiber optik girişim ölçerler - emo
akım ölçmek için fiber optik girişim ölçerler - emo
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Sayısal bir uygulama, dinamik aralığın 10 5 düzeyini aşacak<br />
bir sonuca ulaşmamızı sağlayacaktır. P ve B'nin uygun<br />
seçimleriyle 10° düzeyinde değerler elde edilebilir.<br />
Foton gürültüsü en alt sınırı belirlerken öteki gürültü kaynakları<br />
da dinamik aralığı sınırlayabilir. Bu en iyi kazançları<br />
verecek teknoloji ve yöntemlerin kullanılmasının gerekliliğini<br />
gösterir.<br />
TEKNOLOJİLER:<br />
SAGNAC <strong>girişim</strong>ölçeri güçlü bir araçtır. Optik <strong>fiber</strong>lerde<br />
yüksek performans etkileşimli ortam ve dalga klavuzu<br />
yaratırlar. Bu ikisinin silika <strong>fiber</strong>in yalıtım özelliğinden de<br />
yararlanılarak oluşturulacak düzenlemesi, yüksek voltaj<br />
elektrik güç iletim düzeneklerinde ilginç yeni olasılıkları<br />
ortaya çıkaracaktır.<br />
ölçüm dinamik aralığı, duyarlılık, uzun dönem kararlılığı<br />
ve güvenirlilik gibi performans özellikleri firmaja/j .gerekli<br />
işlemleri sağlamak üzere yeni bir düzenleme ve <strong>optik</strong><br />
eleman teknolojisi geliştirmeye itmiştir. Bu teknoloji <strong>akım</strong><br />
<strong>ölçmek</strong> <strong>için</strong> kullanılan <strong>girişim</strong>ölçerin beklenen performansını<br />
bazan özsel karakteristikten bağımsız olmalıdır.<br />
Gelecek bölüm, istenenleri tatmin edecek elektro-<strong>optik</strong><br />
ve <strong>optik</strong> eleman teknolojisini anlatacaktır. Burada belirtilmesi<br />
gereken nokta, belirtilen birçok elemanın Fransa ve<br />
Fransa dışındaki ülkelerde <strong>fiber</strong>-opytik jirometrisi üzerine<br />
yapılan çalışmaların sonucu olduğudur.<br />
IŞIK KAY NAĞI:<br />
Aletle en önemli etkinbileşen ışık kaynağıdır. Girişimölçer<br />
aklımıza hemen lazeri getirmektedir. Laserler hakkında<br />
zamanımızda uyumlu ışık özellikleri hakkında masal<br />
gibi söylentiler dolaşmaktadır. Buna rağmen, daha<br />
önce belirtildiği gibi SAGNAC <strong>girişim</strong>ölçeri kısa eşevreli<br />
boyu olan ışık kaynağı kullanımına izin verir, çünkü birbirleriyle<br />
girişen dalgalar arasındaki geometrik yol farkı<br />
yanlızca bir dalgaboyu düzeyindedir ya da 1 mikron civarındadır.<br />
Buna göre ışık kaynağının performans özellikleri<br />
aşağıdaki gibi özetlenebilir.<br />
—<strong>optik</strong>-<strong>fiber</strong> klavuzlama potansiyeline uygun dalgaboyu<br />
(- 800 nm gibi<br />
—<strong>fiber</strong>e yüksek güç itimi<br />
—dalga boyu kararlılığı<br />
—<strong>fiber</strong>e itilen gücün kararlılığı<br />
—yüksek güvenirlilik<br />
—uzun ömür<br />
—polarize ışık yayınımında polarizasyon düzleminin<br />
kararlılığı<br />
—çevre aletlerle kullanım uyumluluğu<br />
—kabul edilebilir maliyet<br />
Işık yayan diodlar (LED) buradaki birçok leritere uymakla<br />
birlikte tek-modlu <strong>fiber</strong>de enerji etkileşimini sağlamak<br />
<strong>için</strong> uygun değildir. Bu iş <strong>için</strong> yarıiletken lazerler çok<br />
234<br />
daha uygundur. Bununla birlikte bu lazerler günümüzde<br />
geçerli olan pazar elektroniğine göre tasarlanmıştır.<br />
Örnek olarak compact disk çalıcılar ve haberleşme elemanları<br />
<strong>için</strong> üretilenleri verebilirz.<br />
İlk halde elemanlar daha ucuzdur ama fiziksel yapıları <strong>fiber</strong>le<br />
ilgili işlere uzun-ömürlülük ve sıcaklıkla ilgili sorunlar<br />
nedeniyle pek uygun değildir. Haberleşme lazerleri<br />
ise genellikle <strong>fiber</strong> bir düzenekle ortak şekilde düzenlenmiş<br />
ve sıcaklıkla ilgili şartları sağlayacak şekilde fiziksel<br />
bir yapıda sunulmuştur. Bunun yanında bu lazerlerin izgesel<br />
saflığı çok yüksektir. Buda onları eşevreli yapar<br />
(Bu özellik buradaki kullanım <strong>için</strong> gereksiz ve bunun yanında<br />
sorun yaratıcıdır). Ayrıca bu lazerler çok pahalıdır.<br />
Bundan daha kötüsü SAGNAC <strong>girişim</strong>ölçerinin performansını<br />
sınırlayan gürültü kaynakları üzerinde yapılan<br />
araştırmalar değişik diyoptrilerde (mercek gücü) parazitik<br />
yansıma olgusunun mod etkileşimlerindeki farklılıkların<br />
ve RAYLEIGH geri saçılmalarının kısa yapışma uzunluklu<br />
kaynak kullanımını zorlayan etkenler olduğunu göstermiştir.<br />
Bunların yanında bu işe uygun ideal bir kaynakta vardır;<br />
süper radyant diod (SRD), Bu eleman 500 W'ı geçen güçleri<br />
yalnızca5 u. m çaplı koru olan <strong>fiber</strong>e basabilmekte ve<br />
sagnac <strong>girişim</strong><strong>ölçerler</strong>inin isteklerine uyan en iyi yapışma<br />
uzunluğunu (50 u. m) sağlamaktadır.<br />
FOTODETEKTÖR (ışınsal algılayıcılar):<br />
Fotodetektör 800 nm dalgaboyu kullanmak şartıyla herhangi<br />
bir sorun yaratmamaktadır. PIN-tipi silikon foto-,<br />
diodlar düşünülen uygulama <strong>için</strong> yeterli gürültü karakteristliğine<br />
ve algılamaya sahiptir.<br />
TEK-MODLU FİBER KULLANAN<br />
BAĞLAY ICILAR (couplers)<br />
Şekil 4b, <strong>girişim</strong>ölçerin temel elemanlarından ayırma yaprağını<br />
göstermektedir. Gelen ışını iki ikincil'ışına ayırma<br />
işi bu elemanca yapılmaktadır. Bu işlev <strong>optik</strong> dalga klavuzu<br />
tekniğini kullanan bağlayıcılar (coupler) tarafından<br />
da gerçekleştirilebilir. Gerçekte işlevsel açıdan <strong>optik</strong><br />
bağlayıcılar mikrodalga bağlayıcıların <strong>optik</strong> frekanslara<br />
taşınmış halidir.<br />
Tek-modlu <strong>fiber</strong>lerle bağlayıcı yapmanın iki çeşit endüstriyel<br />
tekniği bulunmaktadır. Birinci teknik, iki <strong>fiber</strong>in yerel<br />
olarak soyulmasını gerektirir. Buda daha önce eğilmiş iki<br />
<strong>fiber</strong>in kesme yada inceltme gibi yollarla metalkaplamanın<br />
kara değmeden olabilecek en yakın yere yerleştirilmesiyle<br />
ve iki <strong>fiber</strong>in birbirine bağlanmasıya olur. Daha<br />
sonra özel bir yağ kullanılarak kırılma indisi ayarlanır.<br />
Kara yakınlık ve metal kaplamanın belli bir parçasının<br />
alınması iki <strong>fiber</strong> arasında karşılıklı bir enerji etkileşimine<br />
neden olur. Bu tekniğin en önemli yararı bağlama oranının<br />
<strong>fiber</strong>lerin bağlanmasından önce ayarlanabilir olmasıdır.<br />
Ayrıca bu teknikle doğrusal polarizasyon sağlayan<br />
yüksek çift-kırılma etkili <strong>fiber</strong>lerle bağlayıcı yapmak olasıdır.<br />
Öbür teknik ise iki <strong>fiber</strong>in metal kaplamayı eritmek birbirine<br />
değmesini ve daha sonra da <strong>fiber</strong>lerin çekilerek kor-<br />
ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ - 356
Change language