Innolume Fiber Lazer Bragg-Grating

Innolume'un Fiber Bragg Grating'i (FBG), fiber optik ilkesine dayanan önemli bir optik cihazdır. Aşağıda ilkeleri, avantajları ve işlevleri hakkında bir giriş bulunmaktadır:

İlke

Fiber Bragg Izgarası, fiber çekirdeğin kırılma indisini periyodik olarak modüle ederek oluşturulur. Genellikle, optik fiberi ultraviyole lazer ışınının altına yerleştirmek için ultraviyole lazer ve faz şablonu teknolojisi kullanılır ve girişim deseni, çekirdekteki kırılma indisinin kalıcı ve periyodik olarak değişmesini sağlamak için faz şablonu aracılığıyla üretilir.

Optik fiberde geniş bantlı ışık iletildiğinde, yalnızca Bragg koşulunu sağlayan belirli bir dalga boyundaki ışık geri yansır ve geri kalan dalga boylarındaki ışık kayıpsız geçer.

Optik fiber dış etkenlerden (sıcaklık, gerinim vb.) etkilendiğinde, çekirdeğin kırılma indisi ve kafes periyodu değişecek ve bu da Bragg dalga boyunun kaymasına neden olacaktır. Bragg dalga boyundaki değişimler izlenerek sıcaklık ve gerinim gibi fiziksel niceliklerin ölçümü yapılabilir.

Avantajları

Anti-elektromanyetik girişim: Optik fiber malzemeden yapılmış olup, doğal anti-elektromanyetik girişim yeteneğine sahiptir ve güç sistemleri, endüstriyel otomasyon ve diğer alanlar gibi karmaşık elektromanyetik ortamlara sahip yerler için uygundur.

Yüksek hassasiyetli ölçüm: Sıcaklık ve gerginlik gibi fiziksel niceliklerdeki değişikliklere karşı çok hassastır ve yüksek hassasiyetli ölçüm elde edebilir. Yapısal sağlık izleme, havacılık ve yüksek ölçüm doğruluğu gerektiren diğer alanlarda kullanılabilir.

Dağıtılmış ölçüm: Aynı optik fiber üzerinde seri olarak birden fazla fiber Bragg ızgarası bağlanarak dağıtılmış bir algılama ağı oluşturulabilir ve böylece geniş bir alan ve uzun mesafe üzerinde fiziksel büyüklüklerin dağıtılmış ölçümü ve izlenmesi sağlanabilir.

İçsel güvenlik: Fiber Bragg ızgarası, çalışma sırasında elektrik kıvılcımları ve elektromanyetik radyasyon oluşturmayan pasif bir cihazdır. Petrokimyasallar, kömür madenleri ve diğer endüstriler gibi yanıcı ve patlayıcı ortamlar gibi tehlikeli ortamlar için uygundur.

İyi uzun vadeli kararlılık: Optik fiber malzeme iyi kimyasal kararlılığa ve mekanik özelliklere sahiptir. Fiber Bragg ızgarası uzun vadeli kullanımda istikrarlı performansını koruyabilir, bakım ve değiştirme maliyetini azaltır.

İşlev

Sıcaklık ölçümü: Fiber Bragg ızgarasının sıcaklığa duyarlılığı kullanılarak, Bragg dalga boyundaki değişim ölçülerek ortam sıcaklığındaki değişim doğru bir şekilde ölçülebilir. Güç ekipmanlarının sıcaklık izleme, binaların ve diğer alanların yangın uyarısı için uygulanabilir.

Gerilim ölçümü: Optik fiber gerildiğinde veya sıkıştırıldığında, kafes periyodu ve kırılma indisi değişecektir ve bu da Bragg dalga boyunda buna karşılık gelen bir kaymaya neden olacaktır. Dalga boyu kaymasını izleyerek, optik fiber üzerindeki gerilim doğru bir şekilde ölçülebilir. Genellikle köprüler, barajlar ve tüneller gibi inşaat mühendisliği yapılarının sağlık izlemesinde ve mekanik yapıların stres analizinde kullanılır.

Basınç ölçümü: Fiber Bragg ızgarasını belirli bir basınca duyarlı yapı içine yerleştirerek, basınca maruz kaldığında yapı deforme olur, bu da fiber Bragg ızgarasının gerilmesinin değişmesine neden olur ve basınç ölçülebilir. Petrol ve gaz boru hatlarının basınç izleme ve hidrolik sistemlerin basınç tespiti alanlarında kullanılabilir.

Titreşim ölçümü: Fiber Bragg ızgarasının yansıyan ışığının dalga boyu değişiminin tespiti ile titreşim bilgisi algılanabilmekte olup, bu sayede mekanik ekipmanların titreşim takibi ve deprem izleme alanlarında kullanılabilmektedir.