इनोल्यूम फाइबर लेजर ब्रैग-ग्रेटिंग

इनोल्यूम का फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग (FBG) फाइबर ऑप्टिक्स के सिद्धांत पर आधारित एक महत्वपूर्ण ऑप्टिकल उपकरण है। इसके सिद्धांतों, लाभों और कार्यों का परिचय निम्नलिखित है:

सिद्धांत

फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग फाइबर कोर के अपवर्तक सूचकांक को समय-समय पर मॉड्यूलेट करके बनाई जाती है। आमतौर पर, पराबैंगनी लेजर और चरण टेम्पलेट तकनीक का उपयोग ऑप्टिकल फाइबर को पराबैंगनी लेजर बीम के नीचे रखने के लिए किया जाता है, और कोर में अपवर्तक सूचकांक को स्थायी रूप से और समय-समय पर बदलने के लिए चरण टेम्पलेट के माध्यम से हस्तक्षेप पैटर्न उत्पन्न किया जाता है।

जब ब्रॉडबैंड प्रकाश को ऑप्टिकल फाइबर में प्रेषित किया जाता है, तो केवल एक विशिष्ट तरंगदैर्घ्य का प्रकाश, जो ब्रैग स्थिति को पूरा करता है, परावर्तित होगा, तथा शेष तरंगदैर्घ्य का प्रकाश बिना किसी हानि के गुजर जाएगा।

जब ऑप्टिकल फाइबर बाहरी कारकों (जैसे तापमान, तनाव, आदि) से प्रभावित होता है, तो कोर का अपवर्तनांक और झंझरी अवधि बदल जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप ब्रैग तरंगदैर्ध्य का बहाव होगा। ब्रैग तरंगदैर्ध्य में परिवर्तन की निगरानी करके, तापमान और तनाव जैसी भौतिक मात्राओं का मापन प्राप्त किया जा सकता है।

लाभ

विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप रोधी: ऑप्टिकल फाइबर सामग्री से बना, इसमें प्राकृतिक विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप रोधी क्षमता है और यह जटिल विद्युत चुम्बकीय वातावरण वाले स्थानों, जैसे कि बिजली प्रणालियों, औद्योगिक स्वचालन और अन्य क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है।

उच्च परिशुद्धता माप: यह तापमान और तनाव जैसी भौतिक मात्राओं में परिवर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील है, और उच्च परिशुद्धता माप प्राप्त कर सकता है। इसका उपयोग संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी, ​​एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में किया जा सकता है जिन्हें उच्च माप सटीकता की आवश्यकता होती है।

वितरित माप: एकाधिक फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग को एक ही ऑप्टिकल फाइबर पर श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है, जिससे एक वितरित संवेदन नेटवर्क का निर्माण होता है, जिससे बड़े क्षेत्र और लंबी दूरी पर भौतिक राशियों का वितरित मापन और निगरानी प्राप्त की जा सकती है।

आंतरिक सुरक्षा: फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग एक निष्क्रिय उपकरण है जो संचालन के दौरान विद्युत स्पार्क और विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न नहीं करता है। यह ज्वलनशील और विस्फोटक वातावरण जैसे पेट्रोकेमिकल्स, कोयला खदानों और अन्य उद्योगों जैसे खतरनाक वातावरण के लिए उपयुक्त है।

अच्छी दीर्घकालिक स्थिरता: ऑप्टिकल फाइबर सामग्री में अच्छी रासायनिक स्थिरता और यांत्रिक गुण होते हैं। फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग लंबे समय तक उपयोग के दौरान स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकता है, जिससे रखरखाव और प्रतिस्थापन की लागत कम हो जाती है।

समारोह

तापमान माप: फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग की तापमान के प्रति संवेदनशीलता का उपयोग करके, ब्रैग तरंगदैर्ध्य के परिवर्तन को मापकर परिवेश के तापमान में परिवर्तन को सटीक रूप से मापा जा सकता है। इसे बिजली उपकरणों की तापमान निगरानी, ​​इमारतों की आग की चेतावनी और अन्य क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।

तनाव माप: जब ऑप्टिकल फाइबर को खींचा या संपीड़ित किया जाता है, तो झंझरी अवधि और अपवर्तक सूचकांक बदल जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप ब्रैग तरंगदैर्ध्य का एक संगत बहाव होगा। तरंगदैर्ध्य बहाव की निगरानी करके, ऑप्टिकल फाइबर पर तनाव को सटीक रूप से मापा जा सकता है। इसका उपयोग अक्सर सिविल इंजीनियरिंग संरचनाओं जैसे पुलों, बांधों और सुरंगों की स्वास्थ्य निगरानी के साथ-साथ यांत्रिक संरचनाओं के तनाव विश्लेषण में किया जाता है।

दबाव माप: फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग को एक विशिष्ट दबाव-संवेदनशील संरचना में समाहित करके, दबाव के अधीन होने पर, संरचना विकृत हो जाएगी, जिससे फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग के तनाव में परिवर्तन होगा, और दबाव को मापा जा सकता है। इसका उपयोग तेल और गैस पाइपलाइनों की दबाव निगरानी और हाइड्रोलिक सिस्टम के दबाव का पता लगाने के क्षेत्रों में किया जा सकता है।

कंपन माप: फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग के परावर्तित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य परिवर्तन का पता लगाकर कंपन की जानकारी प्राप्त की जा सकती है, जिसका उपयोग यांत्रिक उपकरणों की कंपन निगरानी और भूकंप निगरानी के क्षेत्रों में किया जा सकता है।