Innolume Fiber Laser Bragg-Grating

ה-Fibre Bragg Grating (FBG) של Innolume הוא מכשיר אופטי חשוב המבוסס על העיקרון של סיבים אופטיים. להלן מבוא לעקרונות, יתרונותיו ותפקידיו:

עִקָרוֹן

Fiber Bragg Grating נוצר על ידי אפנון תקופתי של מקדם השבירה של ליבת הסיבים. בדרך כלל, לייזר אולטרה סגול וטכנולוגיית תבנית פאזה משמשות כדי למקם את הסיב האופטי מתחת לקרן הלייזר האולטרה סגול, ודפוס ההפרעות נוצר דרך תבנית הפאזה כדי לגרום למקדם השבירה בליבה להשתנות באופן קבוע ומדי פעם.

כאשר אור פס רחב מועבר בסיב האופטי, רק האור באורך גל מסוים העומד בתנאי ה-Bragg ישתקף בחזרה, והאור של אורכי הגל הנותרים יעבור ללא אובדן.

כאשר הסיב האופטי מושפע מגורמים חיצוניים (כגון טמפרטורה, מתח וכו'), מקדם השבירה ותקופת הסורג של הליבה ישתנו, וכתוצאה מכך לסחף של אורך הגל של Bragg. על ידי ניטור השינויים באורך הגל של Bragg, ניתן להשיג מדידה של כמויות פיזיקליות כגון טמפרטורה ומתח.

יתרונות

הפרעות אנטי אלקטרומגנטיות: עשוי מחומר סיבים אופטיים, בעל יכולת הפרעות אנטי אלקטרומגנטית טבעית והוא מתאים למקומות עם סביבות אלקטרומגנטיות מורכבות, כגון מערכות חשמל, אוטומציה תעשייתית ותחומים נוספים.

מדידה דיוק גבוהה: היא רגישה מאוד לשינויים בכמויות פיזיות כגון טמפרטורה ומתח, ויכולה להשיג מדידה דיוק גבוהה. זה יכול לשמש בניטור בריאות מבני, תעופה וחלל ותחומים אחרים הדורשים דיוק מדידה גבוה.

מדידה מבוזרת: ניתן לחבר רשתות Bragg מרובות סיבים בסדרה על אותו סיב אופטי ליצירת רשת חישה מבוזרת כדי להשיג מדידה וניטור מבוזרת של כמויות פיזיות על פני שטח גדול ומרחק רב.

בטיחות פנימית: סריג הסיבים Bragg הוא מכשיר פסיבי שאינו יוצר ניצוצות חשמליים וקרינה אלקטרומגנטית במהלך הפעולה. זה מתאים לסביבות מסוכנות כמו סביבות דליקות ונפיצות, כמו פטרוכימיה, מכרות פחם ותעשיות אחרות.

יציבות טובה לטווח ארוך: לחומר הסיבים האופטיים יש יציבות כימית טובה ותכונות מכניות. סורג Bragg הסיב יכול לשמור על ביצועים יציבים במהלך שימוש ארוך טווח, להפחית את עלות התחזוקה וההחלפה.

פוּנקצִיָה

מדידת טמפרטורה: באמצעות הרגישות של סורג סיב Bragg לטמפרטורה, ניתן למדוד את השינוי בטמפרטורת הסביבה במדויק על ידי מדידת השינוי באורך הגל של Bragg. זה יכול להיות מיושם על ניטור טמפרטורה של ציוד חשמל, אזהרת אש של מבנים ושדות אחרים.

מדידת מתח: כאשר הסיב האופטי נמתח או נדחס, תקופת הסורג ומקדם השבירה ישתנו, וכתוצאה מכך הסחף תואם של אורך הגל Bragg. על ידי ניטור הסחף של אורך הגל, ניתן למדוד במדויק את המתח על הסיב האופטי. הוא משמש לעתים קרובות בניטור בריאות של מבנים הנדסיים אזרחיים כגון גשרים, סכרים ומנהרות, כמו גם ניתוח מתח של מבנים מכניים.

מדידת לחץ: על ידי עטיפה של סריג הסיבים בראג במבנה ספציפי רגיש ללחץ, כאשר הוא נתון ללחץ, המבנה יתעוות, מה שיגרום לשינוי המתח של סריג הסיב בראג וניתן למדוד את הלחץ. ניתן להשתמש בו בתחומי ניטור לחץ של צינורות נפט וגז וזיהוי לחץ של מערכות הידראוליות.

מדידת רטט: ניתן לחוש מידע רטט על ידי זיהוי השינוי באורך הגל של האור המוחזר של סורג ה-Bragg, שניתן ליישם בתחומי ניטור הרטט של ציוד מכני וניטור רעידת אדמה.