इनोलुम फाइबर लेजर ब्र्याग-ग्रेटिंग

इन्नोलुमको फाइबर ब्र्याग ग्रेटिंग (FBG) फाइबर अप्टिक्सको सिद्धान्तमा आधारित एक महत्त्वपूर्ण अप्टिकल उपकरण हो। यसको सिद्धान्त, फाइदा र कार्यहरूको परिचय निम्नानुसार छ:

सिद्धान्त

फाइबर ब्र्याग ग्रेटिंग फाइबर कोरको अपवर्तक सूचकांकलाई आवधिक रूपमा परिमार्जन गरेर बनाइन्छ। सामान्यतया, पराबैंगनी लेजर र चरण टेम्प्लेट प्रविधि अप्टिकल फाइबरलाई पराबैंगनी लेजर बीम मुनि राख्न प्रयोग गरिन्छ, र कोरमा अपवर्तक सूचकांक स्थायी रूपमा र आवधिक रूपमा परिवर्तन गर्न चरण टेम्प्लेट मार्फत हस्तक्षेप ढाँचा उत्पन्न गरिन्छ।

जब अप्टिकल फाइबरमा ब्रॉडब्यान्ड प्रकाश प्रसारित हुन्छ, ब्राग अवस्था पूरा गर्ने विशिष्ट तरंगदैर्ध्यको प्रकाश मात्र परावर्तित हुनेछ, र बाँकी तरंगदैर्ध्यको प्रकाश बिना कुनै क्षति पार हुनेछ।

जब अप्टिकल फाइबर बाह्य कारकहरू (जस्तै तापक्रम, स्ट्रेन, आदि) बाट प्रभावित हुन्छ, कोरको अपवर्तक सूचकांक र ग्रेटिंग अवधि परिवर्तन हुनेछ, जसको परिणामस्वरूप ब्राग तरंगदैर्ध्यको बहाव हुनेछ। ब्राग तरंगदैर्ध्यमा हुने परिवर्तनहरूको निगरानी गरेर, तापक्रम र स्ट्रेन जस्ता भौतिक मात्राहरूको मापन प्राप्त गर्न सकिन्छ।

फाइदाहरू

विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप विरोधी: अप्टिकल फाइबर सामग्रीबाट बनेको, यसमा प्राकृतिक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप विरोधी क्षमता छ र जटिल विद्युत चुम्बकीय वातावरण भएका ठाउँहरू, जस्तै पावर प्रणाली, औद्योगिक स्वचालन र अन्य क्षेत्रहरूको लागि उपयुक्त छ।

उच्च-परिशुद्धता मापन: यो तापक्रम र तनाव जस्ता भौतिक मात्रामा हुने परिवर्तनहरूप्रति धेरै संवेदनशील छ, र उच्च-परिशुद्धता मापन प्राप्त गर्न सक्छ। यसलाई संरचनात्मक स्वास्थ्य अनुगमन, एयरोस्पेस र उच्च मापन शुद्धता चाहिने अन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

वितरित मापन: धेरै फाइबर ब्राग ग्रेटिंगहरू एउटै अप्टिकल फाइबरमा श्रृंखलामा जडान गर्न सकिन्छ जसले गर्दा ठूलो क्षेत्रफल र लामो दूरीमा भौतिक मात्राको वितरित मापन र निगरानी प्राप्त गर्न वितरित सेन्सिङ नेटवर्क बनाउन सकिन्छ।

आन्तरिक सुरक्षा: फाइबर ब्राग ग्रेटिंग एक निष्क्रिय उपकरण हो जसले सञ्चालनको क्रममा विद्युतीय स्पार्क र विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न गर्दैन। यो ज्वलनशील र विस्फोटक वातावरण जस्तै पेट्रोकेमिकल, कोइला खानी र अन्य उद्योगहरू जस्ता खतरनाक वातावरणहरूको लागि उपयुक्त छ।

राम्रो दीर्घकालीन स्थिरता: अप्टिकल फाइबर सामग्रीमा राम्रो रासायनिक स्थिरता र मेकानिकल गुणहरू छन्। फाइबर ब्राग ग्रेटिंगले दीर्घकालीन प्रयोगको समयमा स्थिर प्रदर्शन कायम राख्न सक्छ, मर्मत र प्रतिस्थापनको लागत घटाउँछ।

कार्य

तापक्रम मापन: तापक्रममा फाइबर ब्राग ग्रेटिंगको संवेदनशीलता प्रयोग गरेर, ब्राग तरंगदैर्ध्यको परिवर्तन मापन गरेर परिवेशको तापक्रमको परिवर्तनलाई सही रूपमा मापन गर्न सकिन्छ। यो पावर उपकरणहरूको तापक्रम अनुगमन, भवनहरूको आगो चेतावनी र अन्य क्षेत्रहरूमा लागू गर्न सकिन्छ।

तनाव मापन: जब अप्टिकल फाइबर तन्काइन्छ वा संकुचित हुन्छ, ग्रेटिंग अवधि र अपवर्तन सूचकांक परिवर्तन हुनेछ, जसको परिणामस्वरूप ब्राग तरंगदैर्ध्यको अनुरूप बहाव हुनेछ। तरंगदैर्ध्य बहाव निगरानी गरेर, अप्टिकल फाइबरमा तनाव सही रूपमा मापन गर्न सकिन्छ। यो प्रायः पुल, बाँध र सुरुङ जस्ता सिभिल इन्जिनियरिङ संरचनाहरूको स्वास्थ्य अनुगमन, साथै मेकानिकल संरचनाहरूको तनाव विश्लेषणमा प्रयोग गरिन्छ।

दबाब मापन: फाइबर ब्राग ग्रेटिंगलाई विशिष्ट दबाब-संवेदनशील संरचनामा समेटेर, दबाबको अधीनमा हुँदा, संरचना विकृत हुनेछ, जसले गर्दा फाइबर ब्राग ग्रेटिंगको स्ट्रेन परिवर्तन हुनेछ, र दबाब मापन गर्न सकिन्छ। यसलाई तेल र ग्यास पाइपलाइनहरूको दबाब अनुगमन र हाइड्रोलिक प्रणालीहरूको दबाब पत्ता लगाउने क्षेत्रमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

कम्पन मापन: फाइबर ब्राग ग्रेटिंगको परावर्तित प्रकाशको तरंगदैर्ध्य परिवर्तन पत्ता लगाएर कम्पन जानकारी महसुस गर्न सकिन्छ, जुन मेकानिकल उपकरणहरूको कम्पन अनुगमन र भूकम्प अनुगमनको क्षेत्रमा लागू गर्न सकिन्छ।