ไฟเบอร์เลเซอร์อินโนลูม แบร็ก-เกรตติ้ง

Fiber Bragg Grating (FBG) ของ Innolume เป็นอุปกรณ์ออปติกที่สำคัญซึ่งใช้หลักการของใยแก้วนำแสง ต่อไปนี้คือคำอธิบายหลักการ ข้อดี และฟังก์ชันของอุปกรณ์ดังกล่าว:

หลักการ

Fiber Bragg Grating ถูกสร้างขึ้นโดยการปรับดัชนีการหักเหของแกนกลางของเส้นใยเป็นระยะๆ โดยทั่วไปแล้ว เลเซอร์อัลตราไวโอเลตและเทคโนโลยีเทมเพลตเฟสจะถูกใช้เพื่อวางเส้นใยแก้วนำแสงไว้ใต้ลำแสงเลเซอร์อัลตราไวโอเลต และรูปแบบการรบกวนจะถูกสร้างขึ้นผ่านเทมเพลตเฟสเพื่อให้ดัชนีการหักเหของแสงในแกนกลางเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรและเป็นระยะๆ

เมื่อส่งแสงบรอดแบนด์ผ่านใยแก้วนำแสง จะมีการสะท้อนกลับเฉพาะแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะที่ตรงตามเงื่อนไข Bragg เท่านั้น และแสงที่มีความยาวคลื่นที่เหลือจะผ่านเข้าไปได้โดยไม่สูญเสีย

เมื่อใยแก้วนำแสงได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก (เช่น อุณหภูมิ ความเครียด ฯลฯ) ดัชนีการหักเหของแสงและช่วงเวลาของการกระเจิงของแกนกลางจะเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ความยาวคลื่นแบรกก์ดริฟท์ การวัดปริมาณทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิและความเครียดสามารถทำได้โดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นแบรกก์

ข้อดี

ป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า: ทำจากวัสดุใยแก้วนำแสง มีคุณสมบัติป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติ และเหมาะสำหรับสถานที่ที่มีสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน เช่น ระบบไฟฟ้า ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม และสาขาอื่นๆ

การวัดที่มีความแม่นยำสูง: มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิและความเครียดมาก และสามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยำ สามารถใช้ในการตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ ที่ต้องการความแม่นยำในการวัดสูง

การวัดแบบกระจาย: สามารถเชื่อมต่อกริดไฟเบอร์ Bragg หลายเส้นเข้าด้วยกันแบบอนุกรมบนไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียวกันเพื่อสร้างเครือข่ายการตรวจจับแบบกระจาย เพื่อให้เกิดการวัดและการตรวจสอบปริมาณทางกายภาพแบบกระจายในพื้นที่ขนาดใหญ่และระยะทางไกล

ความปลอดภัยในตัว: ตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์เป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่ไม่ก่อให้เกิดประกายไฟและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในระหว่างการทำงาน เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมอันตราย เช่น สภาพแวดล้อมที่ติดไฟและระเบิดได้ เช่น ปิโตรเคมี เหมืองถ่านหิน และอุตสาหกรรมอื่นๆ

เสถียรภาพระยะยาวที่ดี: วัสดุใยแก้วนำแสงมีเสถียรภาพทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลที่ดี ตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์สามารถรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรระหว่างการใช้งานระยะยาว ช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนใหม่

การทำงาน

การวัดอุณหภูมิ: การใช้ความไวของไฟเบอร์แบร็กเกตต่ออุณหภูมิ สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบได้อย่างแม่นยำโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นแบร็กเกต สามารถใช้ในการตรวจสอบอุณหภูมิของอุปกรณ์ไฟฟ้า การแจ้งเตือนเหตุเพลิงไหม้ของอาคาร และสาขาอื่นๆ

การวัดความเครียด: เมื่อเส้นใยแก้วนำแสงถูกยืดหรือบีบอัด ช่วงเวลาของการขูดขีดและดัชนีการหักเหของแสงจะเปลี่ยนไป ส่งผลให้เกิดการดริฟต์ของความยาวคลื่นแบรกก์ที่สอดคล้องกัน การตรวจสอบการดริฟต์ของความยาวคลื่นทำให้สามารถวัดความเครียดบนเส้นใยแก้วนำแสงได้อย่างแม่นยำ มักใช้ในการตรวจสอบสุขภาพของโครงสร้างทางวิศวกรรมโยธา เช่น สะพาน เขื่อน และอุโมงค์ รวมถึงการวิเคราะห์ความเครียดของโครงสร้างทางกล

การวัดแรงดัน: โดยการหุ้มตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์ในโครงสร้างที่ไวต่อแรงดันเฉพาะ เมื่อได้รับแรงดัน โครงสร้างจะบิดเบี้ยว ซึ่งจะทำให้ความเครียดของตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์เปลี่ยนไป และสามารถวัดแรงดันได้ สามารถใช้ในด้านการตรวจสอบแรงดันของท่อส่งน้ำมันและก๊าซ และการตรวจจับแรงดันของระบบไฮดรอลิก

การวัดการสั่นสะเทือน: ข้อมูลการสั่นสะเทือนสามารถรับรู้ได้โดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นของแสงที่สะท้อนจากตะแกรงไฟเบอร์แบร็กก์ ซึ่งสามารถนำไปใช้กับสาขาการตรวจสอบการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์เครื่องกลและการตรวจสอบแผ่นดินไหว