Reixa de Bragg con láser de fibra Innolume

A reixa de Bragg de fibra de Innolume (FBG) é un importante dispositivo óptico baseado no principio da fibra óptica. O seguinte é unha introdución aos seus principios, vantaxes e funcións:

Principio

A reixa de Bragg de fibra fórmase modulando periodicamente o índice de refracción do núcleo da fibra. Normalmente, o láser ultravioleta e a tecnoloxía de modelo de fase úsanse para colocar a fibra óptica baixo o raio láser ultravioleta, e o patrón de interferencia xérase a través do modelo de fase para facer que o índice de refracción do núcleo cambie de forma permanente e periódica.

Cando a luz de banda ancha se transmite pola fibra óptica, só a luz dunha lonxitude de onda específica que cumpra a condición de Bragg será reflectida de volta e a luz das lonxitudes de onda restantes pasará sen perda.

Cando a fibra óptica se ve afectada por factores externos (como a temperatura, a tensión, etc.), o índice de refracción e o período de reixa do núcleo cambiarán, o que provocará a deriva da lonxitude de onda de Bragg. Mediante o seguimento dos cambios na lonxitude de onda de Bragg, pódese conseguir a medición de magnitudes físicas como a temperatura e a deformación.

Vantaxes

Interferencia anti-electromagnética: feita de material de fibra óptica, ten capacidade de interferencia anti-electromagnética natural e é axeitado para lugares con ambientes electromagnéticos complexos, como sistemas de enerxía, automatización industrial e outros campos.

Medición de alta precisión: é moi sensible aos cambios nas magnitudes físicas, como a temperatura e a tensión, e pode conseguir medicións de alta precisión. Pódese usar en vixilancia da saúde estrutural, aeroespacial e outros campos que requiren unha alta precisión de medición.

Medición distribuída: as reixas de Bragg de fibra múltiple pódense conectar en serie na mesma fibra óptica para formar unha rede de detección distribuída para conseguir medicións distribuídas e monitorización de cantidades físicas nunha gran área e longa distancia.

Seguridade intrínseca: a reixa de Bragg de fibra é un dispositivo pasivo que non xera chispas eléctricas nin radiación electromagnética durante o funcionamento. É axeitado para ambientes perigosos, como ambientes inflamables e explosivos, como petroquímicos, minas de carbón e outras industrias.

Boa estabilidade a longo prazo: o material de fibra óptica ten unha boa estabilidade química e propiedades mecánicas. A reixa de fibra Bragg pode manter un rendemento estable durante o uso a longo prazo, reducindo o custo de mantemento e substitución.

Función

Medición da temperatura: usando a sensibilidade da reixa de Bragg de fibra á temperatura, o cambio da temperatura ambiente pódese medir con precisión medindo o cambio da lonxitude de onda de Bragg. Pódese aplicar ao control da temperatura de equipos de enerxía, aviso de incendio de edificios e outros campos.

Medición de tensión: cando a fibra óptica se estira ou comprime, o período de reixa e o índice de refracción cambiarán, dando lugar a unha deriva correspondente da lonxitude de onda de Bragg. Ao controlar a deriva da lonxitude de onda, pódese medir con precisión a tensión da fibra óptica. Utilízase a miúdo na vixilancia da saúde de estruturas de enxeñería civil como pontes, presas e túneles, así como na análise de tensións de estruturas mecánicas.

Medición da presión: ao encapsular a reixa de Bragg de fibra nunha estrutura sensible á presión específica, cando se somete a presión, a estrutura deformarase, o que fará que cambie a tensión da reixa de Bragg de fibra e pódese medir a presión. Pódese utilizar nos campos da monitorización da presión dos oleodutos e gasodutos e da detección de presión dos sistemas hidráulicos.

Medición de vibración: a información de vibración pódese detectar detectando o cambio de lonxitude de onda da luz reflectida da reixa de Bragg de fibra, que se pode aplicar aos campos de vixilancia de vibracións de equipos mecánicos e monitorización de terremotos.