Optische Frequenzbereichsreflektometrie
Die Optische Frequenzbereichsreflektometrie, auch bekannt unter der englischen Bezeichnung Optical Frequency Domain Reflectometry kurz OFDR, ist ein Verfahren zur Ermittlung und Analyse von Lauflängen und Reflexionscharakteristika von elektromagnetischen Wellen und Signalen im Wellenbereich des Lichts. Sie ist verwandt mit der optischen Zeitbereichsreflektometrie (OTDR). Mit dem Verfahren ist unter anderem die Messung des Temperaturverlaufes, der Feuchte oder des Kraftverlaufes entlang eines Lichtwellenleiters möglich,[1] was beispielse zur Erkennung und Klassifizierung von Bränden in Tunneln genutzt werden kann.[2]
Verfahren
BearbeitenDas OFDR-Verfahren wurde im Jahre 1995 zum Patent angemeldet.[1]
OFDR arbeitet nicht wie die OTDR-Technik im Zeitbereich, sondern im Frequenzbereich. Man erhält beim OFDR-Verfahren eine Aussage über den örtlichen Temperaturverlauf, wenn das während der gesamten Messzeit detektierte Rückstreusignal als Funktion der Frequenz und somit komplex gemessen (komplexe Übertragungsfunktion) und anschließend fouriertransformiert wird.
Die wesentlichen Vorzüge der OFDR-Technik sind der quasi Dauerstrich-Betrieb des Lasers und die schmalbandige Detektion des optischen Rückstreusignals, wodurch ein deutlich höheres Signal-Rauschverhältnis als bei der Pulstechnik erreicht wird. Dieser technische Vorzug ermöglicht den Einsatz von preiswerten Halbleiterlaserdioden und die Verwendung von preiswerteren elektronischen Baugruppen für die Signalmittelung. Demgegenüber steht die technisch schwierige Messung des Streulichtes (komplexe Messung nach Betrag und Phase) und eine durch die FFT-Berechnung aufwendige Signalverarbeitung mit höheren Linearitätsanforderungen der elektronischen Baugruppen.
Siehe auch
BearbeitenWeblinks
Bearbeiten- Optische Codemultiplexverfahren in der Sensorik S. 10 ff. (abgerufen am 12. März 2018)
- Archiviert durch archive.org: Optical Frequency Domain Reflectometry; Original (abgerufen am 16. März 2018)
- OPTICAL FREQUENCY DOMAIN REFLECTOMETER FOR CHARACTERIZATION OF OPTICAL NETWORKS AND DEVICES (abgerufen am 16. März 2018)
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b Patent EP0692705B1: Verfahren zur Auswertung optisch rückgestreuter Signale zur Bestimmung eines streckenabhängigen Messprofils eines Rückstreumediums. Angemeldet am 14. Juli 1995, veröffentlicht am 11. März 1998, Anmelder: Felten & Guilleaume Energietechnik AG, Erfinder: Ulrich Glombitza.
- ↑ Patent EP2016373B1: Verfahren und Messeinrichtung zur räumlich verteilten und/oder entfernten Messung von physikalischen Größen. Angemeldet am 29. März 2007, veröffentlicht am 11. November 2015, Erfinder: Ulrich Glombitza.