Innolume Fiber Laser Bragg-rist

Innolumes Fiber Bragg-gitter (FBG) er en vigtig optisk enhed baseret på princippet om fiberoptik. Det følgende er en introduktion til dets principper, fordele og funktioner:

Princip

Fiber Bragg-gitter dannes ved periodisk at modulere fiberkernens brydningsindeks. Normalt bruges ultraviolet laser og faseskabelonteknologi til at placere den optiske fiber under den ultraviolette laserstråle, og interferensmønsteret genereres gennem faseskabelonen for at få brydningsindekset i kernen til at ændre sig permanent og periodisk.

Når bredbåndslys transmitteres i den optiske fiber, vil kun lyset af en bestemt bølgelængde, der opfylder Bragg-betingelserne, blive reflekteret tilbage, og lyset fra de resterende bølgelængder vil passere igennem uden tab.

Når den optiske fiber påvirkes af eksterne faktorer (såsom temperatur, spænding osv.), vil kernens brydningsindeks og gitterperiode ændre sig, hvilket resulterer i afdrift af Bragg-bølgelængden. Ved at overvåge ændringerne i Bragg-bølgelængden kan måling af fysiske størrelser såsom temperatur og belastning opnås.

Fordele

Anti-elektromagnetisk interferens: Lavet af optisk fibermateriale, det har naturlig anti-elektromagnetisk interferens og er velegnet til steder med komplekse elektromagnetiske miljøer, såsom strømsystemer, industriel automation og andre områder.

Højpræcisionsmåling: Den er meget følsom over for ændringer i fysiske størrelser såsom temperatur og belastning og kan opnå højpræcisionsmåling. Det kan bruges i strukturel sundhedsovervågning, rumfart og andre områder, der kræver høj målenøjagtighed.

Distribueret måling: Bragg-gitre med flere fiber kan forbindes i serie på den samme optiske fiber for at danne et distribueret sensornetværk for at opnå distribueret måling og overvågning af fysiske mængder over et stort område og lang afstand.

Egensikkerhed: Bragg-fibergitteret er en passiv enhed, der ikke genererer elektriske gnister og elektromagnetisk stråling under drift. Den er velegnet til farlige miljøer såsom brandfarlige og eksplosive miljøer, såsom petrokemikalier, kulminer og andre industrier.

God langtidsstabilitet: Det optiske fibermateriale har god kemisk stabilitet og mekaniske egenskaber. Fiber-Bragg-risten kan opretholde en stabil ydeevne under langvarig brug, hvilket reducerer omkostningerne til vedligeholdelse og udskiftning.

Fungere

Temperaturmåling: Ved at bruge Bragg-fibergitterets følsomhed over for temperatur kan ændringen af ​​omgivelsestemperaturen måles nøjagtigt ved at måle ændringen af ​​Bragg-bølgelængden. Det kan anvendes til temperaturovervågning af strømudstyr, brandvarsling af bygninger og andre felter.

Deformationsmåling: Når den optiske fiber strækkes eller komprimeres, vil gitterperioden og brydningsindekset ændre sig, hvilket resulterer i en tilsvarende drift af Bragg-bølgelængden. Ved at overvåge bølgelængdedriften kan belastningen på den optiske fiber måles nøjagtigt. Det bruges ofte til sundhedsovervågning af anlægskonstruktioner såsom broer, dæmninger og tunneler samt spændingsanalyse af mekaniske strukturer.

Trykmåling: Ved at indkapsle fiber-Bragg-risten i en specifik trykfølsom struktur, vil strukturen, når den udsættes for tryk, deformeres, hvilket vil få fiber-Bragg-ristens belastning til at ændre sig, og trykket kan måles. Det kan bruges inden for trykovervågning af olie- og gasrørledninger og trykdetektion af hydrauliske systemer.

Vibrationsmåling: Vibrationsinformation kan registreres ved at detektere bølgelængdeændringen af ​​det reflekterede lys fra Bragg-fibergitteret, som kan anvendes til områderne vibrationsovervågning af mekanisk udstyr og jordskælvsovervågning.