Innolume Fiber Laser Bragg-Grating

Innolumen Fiber Bragg Grating (FBG) on tärkeä optinen laite, joka perustuu kuituoptiikan periaatteeseen. Seuraavassa on johdatus sen periaatteisiin, etuihin ja toimintoihin:

Periaate

Fiber Bragg -hila muodostetaan moduloimalla ajoittain kuidun ytimen taitekerrointa. Yleensä ultraviolettilaser- ja vaihemallitekniikkaa käytetään optisen kuidun sijoittamiseen ultraviolettisäteen alle, ja häiriökuvio luodaan vaihemallin kautta, jotta ytimen taitekerroin muuttuu pysyvästi ja säännöllisesti.

Kun optisessa kuidussa välitetään laajakaistavaloa, vain Braggin ehdon täyttävä tietyn aallonpituuden valo heijastuu takaisin ja jäljelle jääneiden aallonpituuksien valo kulkee läpi ilman häviötä.

Kun optiseen kuituun vaikuttavat ulkoiset tekijät (kuten lämpötila, jännitys jne.), ytimen taitekerroin ja hilajakso muuttuvat, mikä johtaa Braggin aallonpituuden ajautumiseen. Seuraamalla Braggin aallonpituuden muutoksia voidaan saavuttaa fysikaalisten suureiden, kuten lämpötilan ja venymän, mittaus.

Edut

Anti-sähkömagneettiset häiriöt: Valmistettu optisesta kuitumateriaalista, sillä on luonnollinen sähkömagneettisten häiriöiden vastainen kyky ja se sopii paikkoihin, joissa on monimutkainen sähkömagneettinen ympäristö, kuten sähköjärjestelmät, teollisuusautomaatio ja muut kentät.

Erittäin tarkka mittaus: Se on erittäin herkkä fysikaalisten määrien, kuten lämpötilan ja jännityksen, muutoksille ja voi saavuttaa korkean tarkkuuden mittauksen. Sitä voidaan käyttää rakenteellisen terveydentilan seurannassa, ilmailussa ja muilla korkeaa mittaustarkkuutta vaativilla aloilla.

Hajautettu mittaus: Monikuituiset Bragg-ritilät voidaan kytkeä sarjaan samaan optiseen kuituun hajautetuksi anturiverkoksi, jolla saavutetaan hajautettu mittaus ja fyysisten suureiden seuranta laajalla alueella ja pitkällä etäisyydellä.

Luontainen turvallisuus: Kuitu-Bragg-ritilä on passiivinen laite, joka ei tuota sähkökipinöitä eikä sähkömagneettista säteilyä käytön aikana. Se soveltuu vaarallisiin ympäristöihin, kuten syttyviin ja räjähdysalttiisiin ympäristöihin, kuten petrokemian teollisuuteen, hiilikaivoksiin ja muihin teollisuudenaloihin.

Hyvä pitkän aikavälin stabiilisuus: Optisella kuitumateriaalilla on hyvä kemiallinen stabiilisuus ja mekaaniset ominaisuudet. Kuitu-Bragg-ritilä voi säilyttää vakaan suorituskyvyn pitkäaikaisen käytön aikana, mikä vähentää ylläpito- ja vaihtokustannuksia.

Toiminto

Lämpötilan mittaus: Käyttämällä Bragg-kuituhilan herkkyyttä lämpötilalle ympäristön lämpötilan muutos voidaan mitata tarkasti mittaamalla Braggin aallonpituuden muutos. Sitä voidaan soveltaa voimalaitteiden lämpötilan valvontaan, rakennusten palovaroituksiin ja muihin kohteisiin.

Venymän mittaus: Kun optista kuitua venytetään tai puristetaan, hilajakso ja taitekerroin muuttuvat, mikä johtaa vastaavaan Braggin aallonpituuden ajautumiseen. Tarkkailemalla aallonpituuden siirtymää voidaan optisen kuidun jännitys mitata tarkasti. Sitä käytetään usein maa- ja vesirakentamisen rakenteiden, kuten siltojen, patojen ja tunneleiden, kunnon seurannassa sekä mekaanisten rakenteiden jännitysanalyysissä.

Paineenmittaus: Kapseloimalla kuitu-Bragg-ritilä tiettyyn paineherkkään rakenteeseen, rakenne muuttuu paineen alaisena, mikä aiheuttaa Bragg-kuituhilan jännityksen muuttumisen ja painetta voidaan mitata. Sitä voidaan käyttää öljy- ja kaasuputkien paineenvalvonnassa ja hydraulijärjestelmien paineenilmaisussa.

Tärinämittaus: Värähtelytietoa voidaan aistia havaitsemalla Bragg-kuituhilan heijastuneen valon aallonpituuden muutos, jota voidaan soveltaa mekaanisten laitteiden värähtelyvalvontaan ja maanjäristysten valvontaan.