Braggova mřížka z vláken Innolume

Fiber Bragg Grating (FBG) společnosti Innolume je důležité optické zařízení založené na principu vláknové optiky. Následuje úvod do jeho principů, výhod a funkcí:

Princip

Vláknová Braggova mřížka je tvořena periodickou modulací indexu lomu jádra vlákna. Obvykle se k umístění optického vlákna pod ultrafialový laserový paprsek používá ultrafialový laser a technologie fázového templátu a interferenční obrazec je generován prostřednictvím fázové šablony, aby se index lomu v jádru trvale a periodicky měnil.

Při přenosu širokopásmového světla v optickém vláknu se zpět odrazí pouze světlo určité vlnové délky, která splňuje Braggovu podmínku, a světlo zbývajících vlnových délek projde beze ztrát.

Když je optické vlákno ovlivněno vnějšími faktory (jako je teplota, napětí atd.), index lomu a perioda mřížky jádra se změní, což má za následek posun Braggovy vlnové délky. Sledováním změn Braggovy vlnové délky lze dosáhnout měření fyzikálních veličin, jako je teplota a napětí.

Výhody

Anti-elektromagnetické rušení: Vyrobeno z materiálu s optickými vlákny, má přirozenou schopnost anti-elektromagnetického rušení a je vhodné pro místa se složitým elektromagnetickým prostředím, jako jsou energetické systémy, průmyslová automatizace a další obory.

Vysoce přesné měření: Je velmi citlivé na změny fyzikálních veličin, jako je teplota a napětí, a může dosáhnout vysoce přesného měření. Může být použit při monitorování zdraví konstrukcí, letectví a dalších oblastech, které vyžadují vysokou přesnost měření.

Distribuované měření: Vícevláknové Braggovy mřížky lze zapojit do série na stejném optickém vláknu a vytvořit tak distribuovanou snímací síť pro dosažení distribuovaného měření a monitorování fyzikálních veličin na velké ploše a na velkou vzdálenost.

Jiskrová bezpečnost: Vláknová mřížka Bragg je pasivní zařízení, které během provozu nevytváří elektrické jiskry a elektromagnetické záření. Je vhodný pro nebezpečná prostředí, jako jsou hořlavá a výbušná prostředí, jako je petrochemie, uhelné doly a další průmyslová odvětví.

Dobrá dlouhodobá stabilita: Materiál optických vláken má dobrou chemickou stabilitu a mechanické vlastnosti. Vláknová mřížka Bragg dokáže udržet stabilní výkon při dlouhodobém používání, což snižuje náklady na údržbu a výměnu.

Funkce

Měření teploty: Pomocí citlivosti vláknové Braggovy mřížky na teplotu lze přesně měřit změnu okolní teploty měřením změny Braggovy vlnové délky. Lze jej použít pro monitorování teploty energetických zařízení, požární varování budov a další obory.

Měření napětí: Když je optické vlákno nataženo nebo stlačeno, perioda mřížky a index lomu se změní, což má za následek odpovídající drift Braggovy vlnové délky. Sledováním driftu vlnové délky lze přesně měřit namáhání optického vlákna. Často se používá při monitorování zdravotního stavu stavebních konstrukcí, jako jsou mosty, přehrady a tunely, a také při analýze napětí mechanických konstrukcí.

Měření tlaku: Zapouzdřením vláknité Braggovy mřížky do specifické struktury citlivé na tlak, když je vystavena tlaku, struktura se deformuje, což způsobí změnu napětí vláknité Braggovy mřížky a lze měřit tlak. Může být použit v oblastech monitorování tlaku ropovodů a plynovodů a detekce tlaku hydraulických systémů.

Měření vibrací: Informace o vibracích lze snímat detekcí změny vlnové délky odraženého světla vláknové Braggovy mřížky, což lze použít v oblastech monitorování vibrací mechanických zařízení a monitorování zemětřesení.