Лазерна браг-решетка с неограничени влакна

Fiber Bragg Grating (FBG) на Innolume е важно оптично устройство, базирано на принципа на оптичните влакна. Следното е въведение към неговите принципи, предимства и функции:

Принцип

Fiber Bragg Grating се формира чрез периодично модулиране на индекса на пречупване на сърцевината на влакното. Обикновено ултравиолетовият лазер и технологията на фазовия шаблон се използват за поставяне на оптичното влакно под ултравиолетовия лазерен лъч и интерферентният модел се генерира чрез фазовия шаблон, за да накара индекса на пречупване в сърцевината да се променя постоянно и периодично.

Когато широколентовата светлина се предава в оптичното влакно, само светлината с определена дължина на вълната, която отговаря на условието на Bragg, ще бъде отразена обратно, а светлината с останалите дължини на вълната ще премине без загуба.

Когато оптичното влакно е повлияно от външни фактори (като температура, напрежение и т.н.), индексът на пречупване и периодът на решетка на сърцевината ще се променят, което води до дрейф на дължината на вълната на Браг. Чрез наблюдение на промените в дължината на вълната на Bragg може да се постигне измерване на физически величини като температура и деформация.

Предимства

Антиелектромагнитни смущения: Изработен от материал с оптични влакна, той има естествена способност за антиелектромагнитни смущения и е подходящ за места със сложна електромагнитна среда, като енергийни системи, индустриална автоматизация и други области.

Измерване с висока точност: Той е много чувствителен към промени във физически величини като температура и напрежение и може да постигне измерване с висока точност. Може да се използва в структурно здравословно наблюдение, космическото пространство и други области, които изискват висока точност на измерване.

Разпределено измерване: Множество брагови решетки с влакна могат да бъдат свързани последователно към едно и също оптично влакно, за да образуват разпределена сензорна мрежа за постигане на разпределено измерване и наблюдение на физически величини на голяма площ и голямо разстояние.

Вътрешна безопасност: Браг решетката с влакна е пасивно устройство, което не генерира електрически искри и електромагнитно излъчване по време на работа. Подходящ е за опасни среди като запалими и експлозивни среди, като нефтохимикали, въглищни мини и други индустрии.

Добра дългосрочна стабилност: Материалът от оптични влакна има добра химическа стабилност и механични свойства. Браг решетката от влакна може да поддържа стабилна работа по време на дългосрочна употреба, намалявайки разходите за поддръжка и подмяна.

функция

Измерване на температурата: Използвайки чувствителността на браговата решетка към температурата, промяната на температурата на околната среда може да бъде точно измерена чрез измерване на промяната на дължината на вълната на Брег. Може да се прилага за наблюдение на температурата на енергийно оборудване, предупреждение за пожар на сгради и други области.

Измерване на деформация: Когато оптичното влакно е разтегнато или компресирано, периодът на решетка и индексът на пречупване ще се променят, което ще доведе до съответен дрейф на дължината на вълната на Браг. Чрез наблюдение на дрейфа на дължината на вълната напрежението върху оптичното влакно може да бъде точно измерено. Често се използва при мониторинг на здравето на строителни конструкции като мостове, язовири и тунели, както и анализ на напрежението на механични конструкции.

Измерване на налягането: Чрез капсулиране на браговата решетка от влакна в специфична чувствителна на натиск структура, когато бъде подложена на натиск, структурата ще се деформира, което ще доведе до промяна на напрежението на браговата решетка от влакна и налягането може да бъде измерено. Може да се използва в областите на мониторинг на налягането на нефтопроводи и газопроводи и откриване на налягане на хидравлични системи.

Измерване на вибрации: Информацията за вибрациите може да бъде усетена чрез откриване на промяната на дължината на вълната на отразената светлина на браг решетката с влакна, което може да се приложи в областите на мониторинг на вибрации на механично оборудване и мониторинг на земетресения.