Laser de fibra Innolume Bragg-Grating

A Rede de Bragg em Fibra (FBG) da Innolume é um importante dispositivo óptico baseado no princípio da fibra óptica. A seguir, uma introdução aos seus princípios, vantagens e funções:

Princípio

A Rede de Bragg em Fibra é formada pela modulação periódica do índice de refração do núcleo da fibra. Normalmente, utiliza-se a tecnologia de laser ultravioleta e molde de fase para posicionar a fibra óptica sob o feixe de laser ultravioleta, e o padrão de interferência é gerado através do molde de fase para fazer com que o índice de refração no núcleo mude permanente e periodicamente.

Quando a luz de banda larga é transmitida na fibra óptica, somente a luz de um comprimento de onda específico que atenda à condição de Bragg será refletida de volta, e a luz dos comprimentos de onda restantes passará sem perda.

Quando a fibra óptica é afetada por fatores externos (como temperatura, deformação, etc.), o índice de refração e o período de grade do núcleo mudam, resultando no desvio do comprimento de onda de Bragg. Ao monitorar as mudanças no comprimento de onda de Bragg, é possível medir grandezas físicas como temperatura e deformação.

Vantagens

Interferência antieletromagnética: Feito de material de fibra óptica, possui capacidade natural de interferência antieletromagnética e é adequado para locais com ambientes eletromagnéticos complexos, como sistemas de energia, automação industrial e outros campos.

Medição de alta precisão: É muito sensível a mudanças em grandezas físicas, como temperatura e deformação, e pode alcançar medições de alta precisão. Pode ser usado em monitoramento de integridade estrutural, aeroespacial e outros campos que exigem alta precisão de medição.

Medição distribuída: várias redes de Bragg de fibra podem ser conectadas em série na mesma fibra óptica para formar uma rede de detecção distribuída para obter medição e monitoramento distribuídos de grandezas físicas em uma grande área e longa distância.

Segurança intrínseca: A grade de Bragg de fibra óptica é um dispositivo passivo que não gera faíscas elétricas nem radiação eletromagnética durante a operação. É adequada para ambientes perigosos, como ambientes inflamáveis ​​e explosivos, como petroquímicos, minas de carvão e outras indústrias.

Boa estabilidade a longo prazo: O material da fibra óptica possui boa estabilidade química e propriedades mecânicas. A rede de Bragg em fibra óptica mantém um desempenho estável durante o uso a longo prazo, reduzindo o custo de manutenção e substituição.

Função

Medição de temperatura: Utilizando a sensibilidade da rede de Bragg de fibra óptica à temperatura, a variação da temperatura ambiente pode ser medida com precisão, medindo a variação do comprimento de onda de Bragg. Pode ser aplicado ao monitoramento de temperatura de equipamentos elétricos, alertas de incêndio em edifícios e outros campos.

Medição de deformação: Quando a fibra óptica é esticada ou comprimida, o período de grade e o índice de refração mudam, resultando em um desvio correspondente do comprimento de onda de Bragg. Ao monitorar o desvio do comprimento de onda, a deformação na fibra óptica pode ser medida com precisão. É frequentemente utilizada no monitoramento da integridade de estruturas de engenharia civil, como pontes, barragens e túneis, bem como na análise de tensões em estruturas mecânicas.

Medição de pressão: Ao encapsular a rede de Bragg de fibra em uma estrutura específica sensível à pressão, a estrutura se deforma quando submetida à pressão, o que causa uma alteração na deformação da rede de Bragg de fibra, permitindo a medição da pressão. Pode ser utilizada nas áreas de monitoramento de pressão de oleodutos e gasodutos e detecção de pressão em sistemas hidráulicos.

Medição de vibração: as informações de vibração podem ser detectadas pela detecção da mudança no comprimento de onda da luz refletida da rede de Bragg de fibra, o que pode ser aplicado aos campos de monitoramento de vibração de equipamentos mecânicos e monitoramento de terremotos.