Published November 27, 2021
| Version v1
Publication
Open
Sensing Applications of Polymer Optical Fiber Fuse
- 1. Universidade Federal do Espírito Santo
- 2. University of Aveiro
- 3. Shibaura Institute of Technology
- 4. Tokyo Institute of Technology
- 5. Yokohama National University
Description
This article presents a review of the fuse effect in polymer optical fibers (POFs) and its sensing applications. First, the propagation mechanisms and the characteristics of the POF fuse are discussed, showing that its optical threshold power and propagation velocity are much lower than those of silica fiber fuse. In addition, it is shown that the main unique advantages of the POF fuse are its capability of transmitting optical signal as well as the electrical conductivity of the carbonized oscillatory path created in the fiber core. The physical properties of the fused POF are also described, such as its higher elasticity and stability to external effects. Subsequently, some applications of fused POFs are reviewed, such as temperature, strain, force, and angle sensors with higher sensitivity and stabler operation than those of nonfused POF‐based sensors. Finally, future perspectives on fused POF‐based sensing are discussed, where the magnetic field sensitivity plays an important role in implementing the optical devices. Thus, the unique features of fused POFs can provide a new paradigm for the fuse effect in optical fibers, in which the effect can be intentionally ignited for fabrication of novel in‐fiber devices and sensors with extended capabilities.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تقدم هذه المقالة مراجعة لتأثير المنصهر في الألياف البصرية البوليمرية (POFs) وتطبيقات الاستشعار الخاصة بها. أولاً، تتم مناقشة آليات الانتشار وخصائص فتيل POF، مما يدل على أن قدرة العتبة الضوئية وسرعة الانتشار أقل بكثير من تلك الخاصة بفتيل ألياف السيليكا. بالإضافة إلى ذلك، يتبين أن المزايا الفريدة الرئيسية لفيوز POF هي قدرته على إرسال الإشارة الضوئية بالإضافة إلى الموصلية الكهربائية للمسار التذبذبي المكربن الذي تم إنشاؤه في قلب الألياف. كما يتم وصف الخواص الفيزيائية لعامل الحماية المنصهر، مثل مرونته العالية واستقراره للتأثيرات الخارجية. بعد ذلك، تتم مراجعة بعض تطبيقات POFs المنصهرة، مثل مستشعرات درجة الحرارة والإجهاد والقوة والزاوية ذات الحساسية العالية والتشغيل الأكثر ثباتًا من مستشعرات POFغير المنصهرة. أخيرًا، تتم مناقشة وجهات النظر المستقبلية حول الاستشعار القائمعلى POF المنصهر، حيث تلعب حساسية المجال المغناطيسي دورًا مهمًا في تنفيذ الأجهزة البصرية. وبالتالي، يمكن أن توفر الميزات الفريدة لـ POFs المنصهرة نموذجًا جديدًا لتأثير المنصهر في الألياف الضوئية، حيث يمكن إشعال التأثير عن قصد لتصنيع أجهزة وأجهزة استشعار جديدة داخل الألياف ذات قدرات ممتدة.Translated Description (French)
Cet article présente une revue de l'effet de fusible dans les fibres optiques polymères (POF) et ses applications de détection. Tout d'abord, les mécanismes de propagation et les caractéristiques du fusible POF sont discutés, montrant que sa puissance de seuil optique et sa vitesse de propagation sont beaucoup plus faibles que celles du fusible à fibre de silice. En outre, il est montré que les principaux avantages uniques du fusible POF sont sa capacité à transmettre un signal optique ainsi que la conductivité électrique du trajet oscillatoire carbonisé créé dans le cœur de la fibre. Les propriétés physiques du POF fondu sont également décrites, telles que sa plus grande élasticité et sa stabilité aux effets externes. Par la suite, certaines applications des POF fusionnés sont examinées, telles que les capteurs de température, de contrainte, de force et d'angle avec une sensibilité plus élevée et un fonctionnement plus stable que ceux des capteurs à base de POFnon fusionnés. Enfin, les perspectives futures sur la détection à base de POF fusionné sont discutées, où la sensibilité du champ magnétique joue un rôle important dans la mise en œuvre des dispositifs optiques. Ainsi, les caractéristiques uniques des POF fusionnés peuvent fournir un nouveau paradigme pour l'effet de fusible dans les fibres optiques, dans lequel l'effet peut être intentionnellement déclenché pour la fabrication de nouveaux dispositifs et capteurs en fibre avec des capacités étendues.Translated Description (Spanish)
Este artículo presenta una revisión del efecto fusible en fibras ópticas poliméricas (POF) y sus aplicaciones de detección. En primer lugar, se discuten los mecanismos de propagación y las características del fusible POF, mostrando que su potencia de umbral óptico y velocidad de propagación son mucho más bajas que las del fusible de fibra de sílice. Además, se muestra que las principales ventajas únicas del fusible POF son su capacidad de transmitir señal óptica, así como la conductividad eléctrica de la trayectoria oscilatoria carbonizada creada en el núcleo de la fibra. También se describen las propiedades físicas del POF fundido, como su mayor elasticidad y estabilidad a los efectos externos. Posteriormente, se revisan algunas aplicaciones de los POF fusionados, como los sensores de temperatura, tensión, fuerza y ángulo con mayor sensibilidad y funcionamiento más estable que los de los sensores basadosen POF no fusionados. Finalmente, se discuten las perspectivas futuras sobre la detección basadaen POF fusionado, donde la sensibilidad del campo magnético juega un papel importante en la implementación de los dispositivos ópticos. Por lo tanto, las características únicas de los POF fusionados pueden proporcionar un nuevo paradigma para el efecto fusible en fibras ópticas, en el que el efecto puede encenderse intencionalmente para la fabricación de nuevos dispositivos y sensores en fibra con capacidades extendidas.Files
adpr.202100210.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c836e2bfb277b5812edfd8168b6cf3c9
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تطبيقات الاستشعار عن فيوز الألياف الضوئية البوليمرية
- Translated title (French)
- Applications de détection du fusible à fibre optique polymère
- Translated title (Spanish)
- Aplicaciones de detección del fusible de fibra óptica de polímero
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3216792440
- DOI
- 10.1002/adpr.202100210
References
- https://openalex.org/W1451033866
- https://openalex.org/W1551272442
- https://openalex.org/W1586053627
- https://openalex.org/W1963494666
- https://openalex.org/W1966557121
- https://openalex.org/W1967676118
- https://openalex.org/W1982331845
- https://openalex.org/W2001651965
- https://openalex.org/W2002936078
- https://openalex.org/W2008126168
- https://openalex.org/W2025082244
- https://openalex.org/W2032813505
- https://openalex.org/W2033261268
- https://openalex.org/W2034122121
- https://openalex.org/W2048439760
- https://openalex.org/W2049481776
- https://openalex.org/W2056251261
- https://openalex.org/W2066697155
- https://openalex.org/W2082531054
- https://openalex.org/W2084911233
- https://openalex.org/W2091397729
- https://openalex.org/W2139139965
- https://openalex.org/W2141541670
- https://openalex.org/W2147590016
- https://openalex.org/W2319334732
- https://openalex.org/W2517308724
- https://openalex.org/W2567314256
- https://openalex.org/W2591550440
- https://openalex.org/W2755111482
- https://openalex.org/W2765088420
- https://openalex.org/W2793579676
- https://openalex.org/W2794192310
- https://openalex.org/W2796165344
- https://openalex.org/W2799336514
- https://openalex.org/W2803314336
- https://openalex.org/W2808207953
- https://openalex.org/W2809908179
- https://openalex.org/W2810122034
- https://openalex.org/W2904950529
- https://openalex.org/W2915945674
- https://openalex.org/W2919823958
- https://openalex.org/W2959799147
- https://openalex.org/W2963302706
- https://openalex.org/W2982352881
- https://openalex.org/W2982402916
- https://openalex.org/W3095127470
- https://openalex.org/W4234969902
- https://openalex.org/W4256208593
- https://openalex.org/W564422426