Laser à fibre Innolume à réseau de Bragg

Le réseau de Bragg sur fibre (FBG) d'Innolume est un dispositif optique important basé sur le principe de la fibre optique. Voici une introduction à ses principes, avantages et fonctions :

Principe

Le réseau de Bragg sur fibre est formé par modulation périodique de l'indice de réfraction du cœur de la fibre. Généralement, un laser ultraviolet et une technologie de gabarit de phase sont utilisés pour placer la fibre optique sous le faisceau laser ultraviolet. Le motif d'interférence est généré grâce au gabarit de phase, ce qui modifie l'indice de réfraction du cœur de manière permanente et périodique.

Lorsque la lumière à large bande est transmise dans la fibre optique, seule la lumière d'une longueur d'onde spécifique qui répond à la condition de Bragg sera réfléchie et la lumière des longueurs d'onde restantes passera sans perte.

Lorsque la fibre optique est affectée par des facteurs externes (tels que la température, la contrainte, etc.), l'indice de réfraction et la période du réseau du cœur changent, entraînant une dérive de la longueur d'onde de Bragg. En surveillant les variations de cette longueur d'onde, il est possible de mesurer des grandeurs physiques telles que la température et la contrainte.

Avantages

Interférence anti-électromagnétique : Fabriqué en matériau à base de fibre optique, il possède une capacité naturelle d'interférence anti-électromagnétique et convient aux endroits avec des environnements électromagnétiques complexes, tels que les systèmes électriques, l'automatisation industrielle et d'autres domaines.

Mesure de haute précision : il est très sensible aux variations de grandeurs physiques telles que la température et la contrainte, et permet des mesures de haute précision. Il peut être utilisé dans la surveillance de l'état des structures, l'aérospatiale et d'autres domaines nécessitant une grande précision de mesure.

Mesure distribuée : plusieurs réseaux de Bragg à fibre peuvent être connectés en série sur la même fibre optique pour former un réseau de détection distribué afin de réaliser une mesure et une surveillance distribuées de quantités physiques sur une grande surface et une longue distance.

Sécurité intrinsèque : Le réseau de Bragg à fibre optique est un dispositif passif qui ne génère pas d'étincelles électriques ni de rayonnement électromagnétique pendant son fonctionnement. Il est adapté aux environnements dangereux tels que les environnements inflammables et explosifs, comme la pétrochimie, les mines de charbon et d'autres industries.

Bonne stabilité à long terme : Le matériau de la fibre optique présente une bonne stabilité chimique et de bonnes propriétés mécaniques. Le réseau de Bragg sur fibre maintient des performances stables pendant une utilisation prolongée, réduisant ainsi les coûts de maintenance et de remplacement.

Fonction

Mesure de température : Grâce à la sensibilité du réseau de Bragg à la température, il est possible de mesurer avec précision les variations de température ambiante en mesurant la variation de la longueur d'onde de Bragg. Cette mesure peut être utilisée pour la surveillance de la température des équipements électriques, la détection d'incendie dans les bâtiments et d'autres domaines.

Mesure de la contrainte : Lorsque la fibre optique est étirée ou comprimée, la période du réseau et l'indice de réfraction changent, entraînant une dérive correspondante de la longueur d'onde de Bragg. La surveillance de cette dérive permet de mesurer avec précision la contrainte sur la fibre optique. Cette mesure est souvent utilisée pour la surveillance de l'état des ouvrages de génie civil tels que les ponts, les barrages et les tunnels, ainsi que pour l'analyse des contraintes des structures mécaniques.

Mesure de pression : En encapsulant le réseau de Bragg à fibre dans une structure spécifique sensible à la pression, celle-ci se déforme sous l'effet de la pression, ce qui modifie la contrainte du réseau de Bragg à fibre et permet de mesurer la pression. Ce dispositif peut être utilisé dans les domaines de la surveillance de la pression des oléoducs et gazoducs, ainsi que de la détection de pression des systèmes hydrauliques.

Mesure des vibrations : les informations sur les vibrations peuvent être détectées en détectant le changement de longueur d'onde de la lumière réfléchie du réseau de Bragg sur fibre, ce qui peut être appliqué aux domaines de la surveillance des vibrations des équipements mécaniques et de la surveillance des tremblements de terre.