Innolume Fiber Laser Bragg-rist

Innolumes Fiber Bragg-gitter (FBG) er en viktig optisk enhet basert på prinsippet om fiberoptikk. Følgende er en introduksjon til prinsippene, fordelene og funksjonene:

Prinsipp

Fiber Bragg-gitter dannes ved periodisk å modulere brytningsindeksen til fiberkjernen. Vanligvis brukes ultrafiolett laser og fasemalteknologi for å plassere den optiske fiberen under den ultrafiolette laserstrålen, og interferensmønsteret genereres gjennom fasemalen for å få brytningsindeksen i kjernen til å endre seg permanent og periodisk.

Når bredbåndslys sendes i den optiske fiberen, vil bare lyset med en bestemt bølgelengde som oppfyller Bragg-betingelsen reflekteres tilbake, og lyset fra de resterende bølgelengdene vil passere gjennom uten tap.

Når den optiske fiberen påvirkes av eksterne faktorer (som temperatur, tøyning, etc.), vil brytningsindeksen og gitterperioden til kjernen endres, noe som resulterer i drift av Bragg-bølgelengden. Ved å overvåke endringene i Bragg-bølgelengden kan måling av fysiske størrelser som temperatur og tøyning oppnås.

Fordeler

Anti-elektromagnetisk interferens: Laget av optisk fibermateriale, den har naturlig anti-elektromagnetisk interferensevne og er egnet for steder med komplekse elektromagnetiske miljøer, for eksempel kraftsystemer, industriell automasjon og andre felt.

Høypresisjonsmåling: Den er svært følsom for endringer i fysiske mengder som temperatur og belastning, og kan oppnå høy presisjonsmåling. Den kan brukes i strukturell helseovervåking, romfart og andre felt som krever høy målenøyaktighet.

Distribuert måling: Bragg-gitre med flere fiber kan kobles i serie på samme optiske fiber for å danne et distribuert sensornettverk for å oppnå distribuert måling og overvåking av fysiske mengder over et stort område og lang avstand.

Egensikkerhet: Bragg-fibergitteret er en passiv enhet som ikke genererer elektriske gnister og elektromagnetisk stråling under drift. Den er egnet for farlige miljøer som brennbare og eksplosive miljøer, som petrokjemikalier, kullgruver og annen industri.

God langtidsstabilitet: Det optiske fibermaterialet har god kjemisk stabilitet og mekaniske egenskaper. Fiber-Bragg-risten kan opprettholde stabil ytelse under langvarig bruk, og redusere kostnadene for vedlikehold og utskifting.

Funksjon

Temperaturmåling: Ved å bruke følsomheten til fiber-Bragg-risten for temperatur, kan endringen i omgivelsestemperaturen måles nøyaktig ved å måle endringen i Bragg-bølgelengden. Det kan brukes til temperaturovervåking av kraftutstyr, brannvarsling av bygninger og andre felt.

Tøyningsmåling: Når den optiske fiberen strekkes eller komprimeres, vil gitterperioden og brytningsindeksen endres, noe som resulterer i en tilsvarende drift av Bragg-bølgelengden. Ved å overvåke bølgelengdedriften kan belastningen på den optiske fiberen måles nøyaktig. Det brukes ofte i helseovervåking av anleggskonstruksjoner som broer, demninger og tunneler, samt spenningsanalyse av mekaniske strukturer.

Trykkmåling: Ved å kapsle inn fiber-Bragg-risten i en spesifikk trykkfølsom struktur, når den utsettes for trykk, vil strukturen deformeres, noe som vil føre til at tøyningen til fiber-Bragg-risten endres, og trykket kan måles. Den kan brukes innen trykkovervåking av olje- og gassrørledninger og trykkdeteksjon av hydrauliske systemer.

Vibrasjonsmåling: Vibrasjonsinformasjon kan registreres ved å detektere bølgelengdeendringen til det reflekterte lyset til fiber Bragg-gitteret, som kan brukes på feltene vibrasjonsovervåking av mekanisk utstyr og jordskjelvovervåking.