بخشی از مقاله
چکیده
حسگرهای حفاظت پیرامونی در حوزه های نظامی و امنیتی اهمیت زیادی دارند و در سالهای اخیر توجه بسیاری به آن شده است. ما در این مقاله سعی در ساخت حسگر فیبری حفاظت پیرامونی بر اساس تداخل سنج ماخBزندر را داریم. این تداخل سنج شامل دو بازوی فیبری با طول برابر است که یکی از بازوها زیر سطح خاک در عمق کم و بازوی دیگر به عنوان مرجع در آزمایشگاه دور از امواج آکوستیک قرار داده می شود. عبور عامل مزاحم از منطقه تحت پوشش موجب تولید امواج آکوستیک بر روی فیبر نوری زیر خاک می شود و موجب تغییر فاز نور در فیبر شده و در نتیجه شدت نور عبوری از تداخل سنج تغییر می کند.
مقدمه
حسگر های حفاظت پیرامونی در حوزه های امنیتی کشور اهمیت به سزایی دارند و می توانند در حفاظت از مرزها و سازمانهای حیاتی نظیر فرودگاهها، زندان ها، چاه های نفت و گاز، نیروگاههای هسته ای و.. مورد استفاده قرار گیرند. تاکنون روشهای زیادی برای حفاظت پیرامونی مورد استفاده قرار گرفته است که از آن جمله میتوان به استفاده از دوربین های مدار بسته، دوربین مادون قرمز، نظارت تصویری، نیروی انسانی، حسگرهای صوتی و... اشاره کرد. در مقابل همهی روشهای ذکر شده در حفاظت پیرامونی یکی از موثرترین روشها استفاده از حسگر فیبری است. این حسگرها به دو دسته :
-1 حسگرهای نقطه ای
-2 حسگرهای توزیعی طبقه بندی می شوند. حسگرهای نقطه ای قادر به پوشش دهی منطقه ای وسیع نیستند و همچنین قابلیت تشخیص مکان عبور عامل مزاحم را هم ندارند. این نوع حسگر
حفاظت پیرامونی را می توان به روش های مختلف از جمله تداخل سنج مایکلسون [1] ، تداخل سنج ماخ-زندر ,[3] [2]، تداخل سنج ساگناک [4]، تداخل سنج فابری-پرو [5] و توری براگ [6]، پیاده سازی کرد. در مقابل، حسگر توزیعی قابلیت پوشش دهی یک منطقه وسیع به طور پیوسته را دارد و همچنین قابلیت تشخیص محل عامل مزاحم نیز برای این حسگر وجود دارد. نمونه ای از این نوع حسگر، حسگر [7] Phase OTDR، می باشد.
مزیتی که حسگر فیبر نوری دارد و آن را نسبت به روش های ذکر شده متمایز می کند شامل -1 قابلیت پوشش نواحی و خطوط بسیار طولانی نسبت به سایر سیستم های حفاظت پیرامونی -2 ایمن بودن در محیط های آلوده به مواد منفجره -3 نصب و راه اندازی در حداقل زمان و حداقل پیچیدگی سخت افزاری -4 ایمن بودن در مقابل تداخل های الکترومغناطیسی -5 عدم آشکارسازی توسط عامل مزاحم و -6 قابلیت ایجاد هماهنگی با تعداد زیادی از سیستم های امنیتی می باشد.
علت انتخاب این روش و اهمیت آن، ساده و موجود بودن تجهیزات، ارزان قیمت بودن، راحتی نصب، سبک بودن، قابلیت نصب روی فنس یا زیر سطح خاک، قابلیت مخفی ماندن، حساسیت بالا، استحکام بالا و ایمنی بالا بوده است. تئوری در تداخل سنج ماخBزندر نور توسط تقسیمگر پرتو تفکیک شده و دو مسیر جداگانه و کامل را طی کرده و پس از بازتاب از دو آینه توسط تقسیمگر پرتو دوم دوباره با هم ترکیب شده و تداخل صورت می گیرد. در این تداخل سنج طول مسیر نوری برای هر دو باریکه یکسان است. نمونه ای از تداخل سنج ماخBزندر در شکل 1 نشان داده شده است.
