Innolume Fiber Laser Bragg-Grating

Innolumeova Fiber Bragg rešetka (FBG) je važan optički uređaj zasnovan na principu optičkih vlakana. U nastavku slijedi uvod u njegove principe, prednosti i funkcije:

Princip

Vlaknasta Braggova rešetka se formira periodičnim moduliranjem indeksa prelamanja jezgre vlakna. Obično se ultraljubičasti laser i tehnologija faznog šablona koriste za postavljanje optičkog vlakna ispod ultraljubičastog laserskog snopa, a uzorak interferencije se generiše kroz fazni šablon kako bi se indeks prelamanja u jezgru mijenjao trajno i periodično.

Kada se širokopojasna svjetlost prenosi u optičko vlakno, samo svjetlost određene talasne dužine koja ispunjava Braggov uslov će se reflektovati nazad, a svetlost preostalih talasnih dužina će proći bez gubitka.

Kada na optičko vlakno utiču vanjski faktori (kao što su temperatura, naprezanje, itd.), indeks prelamanja i period rešetke jezgre će se promijeniti, što će rezultirati pomakom Braggove valne dužine. Praćenjem promena Braggove talasne dužine može se postići merenje fizičkih veličina kao što su temperatura i naprezanje.

Prednosti

Anti-elektromagnetne smetnje: Napravljen od materijala optičkih vlakana, ima prirodnu sposobnost anti-elektromagnetnih smetnji i pogodan je za mesta sa složenim elektromagnetnim okruženjima, kao što su energetski sistemi, industrijska automatizacija i druga polja.

Mjerenje visoke preciznosti: Vrlo je osjetljivo na promjene fizičkih veličina kao što su temperatura i naprezanje, i može postići mjerenje visoke preciznosti. Može se koristiti u nadzoru zdravlja konstrukcija, vazduhoplovstvu i drugim poljima koja zahtevaju visoku tačnost merenja.

Distribuirano mjerenje: Više vlakana Braggove rešetke mogu biti povezane u seriju na istom optičkom vlaknu kako bi se formirala distribuirana senzorska mreža kako bi se postiglo distribuirano mjerenje i praćenje fizičkih veličina na velikoj površini i na velikoj udaljenosti.

Intrinzična sigurnost: Braggova rešetka od vlakana je pasivni uređaj koji ne stvara električne varnice i elektromagnetno zračenje tokom rada. Pogodan je za opasna okruženja kao što su zapaljiva i eksplozivna okruženja, kao što su petrohemija, rudnici uglja i druge industrije.

Dobra dugoročna stabilnost: Materijal optičkih vlakana ima dobru hemijsku stabilnost i mehanička svojstva. Braggova rešetka od vlakana može održati stabilne performanse tokom dugotrajne upotrebe, smanjujući troškove održavanja i zamjene.

Funkcija

Merenje temperature: Koristeći osetljivost vlaknaste Braggove rešetke na temperaturu, promena temperature okoline može se precizno izmeriti merenjem promene Braggove talasne dužine. Može se primijeniti za praćenje temperature elektroenergetske opreme, upozoravanje na požar zgrada i druga polja.

Merenje deformacije: Kada se optičko vlakno rastegne ili komprimuje, period rešetke i indeks prelamanja će se promeniti, što rezultira odgovarajućim pomakom Braggove talasne dužine. Praćenjem pomaka talasne dužine, opterećenje optičkog vlakna može se precizno izmeriti. Često se koristi u nadzoru zdravlja građevinskih konstrukcija kao što su mostovi, brane i tuneli, kao i za analizu naprezanja mehaničkih konstrukcija.

Mjerenje tlaka: Inkapsulacijom vlaknaste Braggove rešetke u specifičnu strukturu osjetljivu na pritisak, kada je podvrgnuta pritisku, struktura će se deformirati, što će uzrokovati promjenu naprezanja vlaknaste Braggove rešetke, a pritisak se može izmjeriti. Može se koristiti u oblastima praćenja pritiska naftovoda i gasovoda i detekcije pritiska hidrauličnih sistema.

Merenje vibracija: Informacije o vibracijama mogu se osetiti detekcijom promene talasne dužine reflektovane svetlosti vlaknaste Braggove rešetke, koja se može primeniti na polja praćenja vibracija mehaničke opreme i praćenja zemljotresa.