Innolume Fiber Laser Bragg-Grating

Fiber Bragg Grating (FBG) của Innolume là một thiết bị quang học quan trọng dựa trên nguyên lý sợi quang. Sau đây là phần giới thiệu về nguyên lý, ưu điểm và chức năng của nó:

Nguyên tắc

Fiber Bragg Grating được hình thành bằng cách điều chế định kỳ chiết suất của lõi sợi. Thông thường, công nghệ laser cực tím và mẫu pha được sử dụng để đặt sợi quang dưới chùm tia laser cực tím và mẫu giao thoa được tạo ra thông qua mẫu pha để làm cho chiết suất trong lõi thay đổi liên tục và định kỳ.

Khi ánh sáng băng thông rộng được truyền trong sợi quang, chỉ có ánh sáng có bước sóng cụ thể đáp ứng điều kiện Bragg mới bị phản xạ trở lại, và ánh sáng có bước sóng còn lại sẽ đi qua mà không bị mất mát.

Khi sợi quang bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài (như nhiệt độ, ứng suất, v.v.), chiết suất và chu kỳ mạng của lõi sẽ thay đổi, dẫn đến sự trôi dạt của bước sóng Bragg. Bằng cách theo dõi các thay đổi trong bước sóng Bragg, có thể đạt được phép đo các đại lượng vật lý như nhiệt độ và ứng suất.

Lợi thế

Chống nhiễu điện từ: Được làm bằng vật liệu sợi quang, có khả năng chống nhiễu điện từ tự nhiên và phù hợp với những nơi có môi trường điện từ phức tạp, chẳng hạn như hệ thống điện, tự động hóa công nghiệp và các lĩnh vực khác.

Đo lường độ chính xác cao: Rất nhạy cảm với những thay đổi về số lượng vật lý như nhiệt độ và độ biến dạng, và có thể đạt được phép đo có độ chính xác cao. Có thể sử dụng trong giám sát sức khỏe kết cấu, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác đòi hỏi độ chính xác đo lường cao.

Đo lường phân tán: Nhiều mạng lưới Bragg sợi quang có thể được kết nối nối tiếp trên cùng một sợi quang để tạo thành mạng cảm biến phân tán nhằm thực hiện phép đo và giám sát phân tán các đại lượng vật lý trên một khu vực rộng lớn và khoảng cách xa.

An toàn nội tại: Lưới sợi Bragg là thiết bị thụ động không tạo ra tia lửa điện và bức xạ điện từ trong quá trình hoạt động. Thích hợp cho các môi trường nguy hiểm như môi trường dễ cháy nổ như hóa dầu, mỏ than và các ngành công nghiệp khác.

Độ ổn định lâu dài tốt: Vật liệu sợi quang có độ ổn định hóa học và tính chất cơ học tốt. Lưới sợi Bragg có thể duy trì hiệu suất ổn định trong quá trình sử dụng lâu dài, giảm chi phí bảo trì và thay thế.

Chức năng

Đo nhiệt độ: Sử dụng độ nhạy của mạng Bragg sợi đối với nhiệt độ, có thể đo chính xác sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh bằng cách đo sự thay đổi của bước sóng Bragg. Có thể áp dụng để giám sát nhiệt độ của thiết bị điện, cảnh báo cháy của tòa nhà và các lĩnh vực khác.

Đo biến dạng: Khi sợi quang bị kéo căng hoặc nén, chu kỳ mạng và chiết suất sẽ thay đổi, dẫn đến sự trôi tương ứng của bước sóng Bragg. Bằng cách theo dõi sự trôi của bước sóng, có thể đo chính xác biến dạng trên sợi quang. Nó thường được sử dụng trong việc theo dõi tình trạng sức khỏe của các công trình xây dựng dân dụng như cầu, đập và đường hầm, cũng như phân tích ứng suất của các công trình cơ khí.

Đo áp suất: Bằng cách bao bọc lưới sợi Bragg trong một cấu trúc nhạy cảm với áp suất cụ thể, khi chịu áp suất, cấu trúc sẽ biến dạng, điều này sẽ khiến độ căng của lưới sợi Bragg thay đổi và có thể đo áp suất. Nó có thể được sử dụng trong các lĩnh vực giám sát áp suất của đường ống dẫn dầu và khí đốt và phát hiện áp suất của hệ thống thủy lực.

Đo độ rung: Thông tin về độ rung có thể được cảm nhận bằng cách phát hiện sự thay đổi bước sóng của ánh sáng phản xạ từ mạng Bragg sợi quang, có thể được áp dụng trong lĩnh vực giám sát độ rung của thiết bị cơ khí và giám sát động đất.