Innolume Fiber Laser Bragg-Grating

Innolume'i Fiber Braggi rest (FBG) on oluline fiiberoptika põhimõttel põhinev optiline seade. Järgnevalt tutvustame selle põhimõtteid, eeliseid ja funktsioone:

Põhimõte

Fiber Braggi võre moodustatakse kiudude südamiku murdumisnäitaja perioodilise moduleerimise teel. Tavaliselt kasutatakse optilise kiu asetamiseks ultraviolettkiirguse laserkiire alla ultraviolettlaseri ja faasimalli tehnoloogiat ning faasimalli kaudu genereeritakse häiremuster, et südamiku murdumisnäitaja muutuks püsivalt ja perioodiliselt.

Kui optilises kius edastatakse lairibavalgust, peegeldub tagasi ainult Braggi tingimusele vastava kindla lainepikkusega valgus ja ülejäänud lainepikkuste valgus läbib kadudeta.

Kui optilist kiudu mõjutavad välised tegurid (nagu temperatuur, deformatsioon jne), muutuvad südamiku murdumisnäitaja ja võreperiood, mille tulemuseks on Braggi lainepikkuse triiv. Braggi lainepikkuse muutusi jälgides on võimalik mõõta füüsikalisi suurusi, nagu temperatuur ja deformatsioon.

Eelised

Anti-elektromagnetilised häired: valmistatud optilisest kiust materjalist, sellel on loomulik elektromagnetiliste häirete vastane võime ja see sobib keeruka elektromagnetilise keskkonnaga kohtadesse, nagu elektrisüsteemid, tööstusautomaatika ja muud väljad.

Kõrge täpsusega mõõtmine: see on väga tundlik füüsikaliste koguste, nagu temperatuur ja deformatsioon, muutuste suhtes ning võib saavutada ülitäpse mõõtmise. Seda saab kasutada struktuurilise tervise seires, lennunduses ja muudes kõrget mõõtmistäpsust nõudvates valdkondades.

Jaotatud mõõtmine: mitu kiud Braggi võre saab ühendada järjestikku samale optilisele kiule, et moodustada hajutatud andurvõrk, et saavutada füüsiliste suuruste hajutatud mõõtmine ja jälgimine suurel alal ja pika vahemaa tagant.

Siseohutus: Braggi kiudrest on passiivne seade, mis ei tekita töö ajal elektrilisi sädemeid ega elektromagnetkiirgust. See sobib ohtlikesse keskkondadesse, nagu tule- ja plahvatusohtlikud keskkonnad, nagu naftakeemia, söekaevandused ja muud tööstused.

Hea pikaajaline stabiilsus: optilise kiu materjalil on hea keemiline stabiilsus ja mehaanilised omadused. Braggi kiudrest suudab pikaajalisel kasutamisel säilitada stabiilse jõudluse, vähendades hooldus- ja asendamiskulusid.

Funktsioon

Temperatuuri mõõtmine: kasutades kiud Braggi võre tundlikkust temperatuuri suhtes, saab ümbritseva õhu temperatuuri muutust täpselt mõõta, mõõtes Braggi lainepikkuse muutust. Seda saab rakendada elektriseadmete temperatuuri jälgimiseks, hoonete tulekahjuhoiatuseks ja muudeks väljadeks.

Deformatsiooni mõõtmine: kui optiline kiud on venitatud või kokku surutud, muutuvad võre periood ja murdumisnäitaja, mille tulemuseks on Braggi lainepikkuse vastav triiv. Lainepikkuse triivi jälgides saab optilise kiu pinget täpselt mõõta. Seda kasutatakse sageli ehituskonstruktsioonide, näiteks sildade, tammide ja tunnelite tervisekontrollis, samuti mehaaniliste konstruktsioonide pingeanalüüsis.

Surve mõõtmine: kapseldades kiud Braggi resti kindlasse rõhutundlikku struktuuri, siis surve alluv struktuur deformeerub, mis põhjustab kiu Braggi resti deformatsiooni muutumist ja rõhku saab mõõta. Seda saab kasutada nafta- ja gaasitorustike rõhu jälgimise ja hüdrosüsteemide rõhu tuvastamise valdkonnas.

Vibratsiooni mõõtmine: Vibratsiooniteavet saab tajuda kiu Braggi võre peegeldunud valguse lainepikkuse muutuse tuvastamisega, mida saab rakendada mehaaniliste seadmete vibratsiooniseire ja maavärina seire valdkondades.