イノリュームファイバーレーザーブラッググレーティング

Innolumeのファイバーブラッググレーティング（FBG）は、光ファイバーの原理に基づいた重要な光学デバイスです。以下では、その原理、利点、機能についてご紹介します。

原理

ファイバーブラッググレーティングは、光ファイバーコアの屈折率を周期的に変調させることで形成されます。通常、紫外線レーザーと位相テンプレート技術を用いて光ファイバーを紫外線レーザービームの下に置き、位相テンプレートを通して干渉縞を生成することで、コア内の屈折率を恒久的かつ周期的に変化させます。

広帯域光が光ファイバー内を伝送される場合、ブラッグ条件を満たす特定の波長の光のみが反射され、残りの波長の光は損失なく通過します。

光ファイバが外部要因（温度、歪みなど）の影響を受けると、コアの屈折率と格子周期が変化し、ブラッグ波長がドリフトします。ブラッグ波長の変化をモニタリングすることで、温度や歪みなどの物理量を測定することができます。

利点

耐電磁干渉性: 光ファイバー素材で作られており、自然な耐電磁干渉性を備えており、電力システム、産業オートメーションなどの複雑な電磁環境の場所に適しています。

高精度測定：温度や歪みなどの物理量の変化に非常に敏感で、高精度な測定を実現します。構造ヘルスモニタリング、航空宇宙など、高い測定精度が求められる分野で活用できます。

分散測定: 複数のファイバー ブラッグ グレーティングを同じ光ファイバー上で直列に接続して分散センシング ネットワークを形成し、広いエリアと長距離にわたる物理量の分散測定と監視を実現します。

本質安全：ファイバーブラッググレーティングは、動作中に電気火花や電磁放射を発生しない受動デバイスです。石油化学、炭鉱、その他の産業における可燃性・爆発性環境などの危険な環境に適しています。

優れた長期安定性：光ファイバー材料は優れた化学的安定性と機械的特性を備えています。ファイバーブラッググレーティングは長期使用においても安定した性能を維持し、メンテナンスや交換のコストを削減します。

関数

温度測定：ファイバーブラッググレーティングの温度感度を利用し、ブラッグ波長の変化を測定することで周囲温度の変化を正確に測定できます。電力設備の温度監視、建物の火災警報などの分野に応用できます。

ひずみ測定：光ファイバが伸張または圧縮されると、グレーティング周期と屈折率が変化し、ブラッグ波長のドリフトが発生します。波長ドリフトを監視することで、光ファイバのひずみを正確に測定できます。橋梁、ダム、トンネルなどの土木構造物の健全性監視や、機械構造物の応力解析によく使用されます。

圧力測定：ファイバーブラッググレーティングを特定の感圧構造に封じ込めることで、圧力を受けると構造が変形し、ファイバーブラッググレーティングの歪みが変化し、圧力を測定できます。石油・ガスパイプラインの圧力監視や油圧システムの圧力検知などの分野で利用できます。

振動測定：ファイバーブラッググレーティングの反射光の波長変化を検出することで振動情報を感知することができ、機械設備の振動監視や地震監視の分野に応用できます。