Innolume फाइबर लेजर ब्रैग-ग्रेटिंग

इन्नोलुमे इत्यस्य फाइबर ब्रैग् ग्रेटिङ्ग् (FBG) इति फाइबर ऑप्टिक्स् इत्यस्य सिद्धान्ते आधारितं महत्त्वपूर्णं ऑप्टिकल् उपकरणम् अस्ति । अस्य सिद्धान्तानां, लाभानाम्, कार्याणां च परिचयः निम्नलिखितम् अस्ति ।

सिद्धान्त

तन्तुकोरस्य अपवर्तनसूचकाङ्कं समये समये संयोजयित्वा फाइबर ब्रैग् ग्रेटिंग् निर्मितं भवति । सामान्यतया पराबैंगनीलेजरस्य तथा चरणसारूप्यप्रौद्योगिक्याः उपयोगः पराबैंगनीलेजरपुञ्जस्य अधः प्रकाशीयतन्तुं स्थापयितुं भवति, तथा च कोरमध्ये अपवर्तनसूचकाङ्कं स्थायिरूपेण आवधिकरूपेण च परिवर्तनं कर्तुं चरणसारूप्यस्य माध्यमेन हस्तक्षेपप्रतिमानं उत्पद्यते

यदा प्रकाशीयतन्तुमध्ये ब्रॉडबैण्डप्रकाशः प्रसारितः भवति तदा केवलं ब्रैग्-स्थितिं पूरयति इति विशिष्टतरङ्गदैर्घ्यस्य प्रकाशः एव प्रतिबिम्बितः भविष्यति, शेषतरङ्गदैर्घ्यानां प्रकाशः च हानिं विना गमिष्यति

यदा प्रकाशीयतन्तुः बाह्यकारकैः (यथा तापमानं, तनावः इत्यादिभिः) प्रभावितः भवति तदा कोरस्य अपवर्तनसूचकाङ्कः, जालीकालः च परिवर्तते, यस्य परिणामेण ब्रैग् तरङ्गदैर्घ्यस्य भ्रमणं भविष्यति ब्रैग् तरङ्गदैर्घ्यस्य परिवर्तनस्य निरीक्षणेन तापमानं, तनावः इत्यादीनां भौतिकमात्राणां मापनं कर्तुं शक्यते ।

लाभाः

विद्युत् चुम्बकीयविरोधी हस्तक्षेपः : प्रकाशीयतन्तुसामग्रीणां निर्मितस्य अस्य प्राकृतिकविद्युत्चुम्बकीयविरोधी हस्तक्षेपक्षमता अस्ति तथा च जटिलविद्युत्चुम्बकीयवातावरणयुक्तस्थानेषु उपयुक्तं भवति, यथा विद्युत्प्रणाली, औद्योगिकस्वचालनम् अन्यक्षेत्राणि च

उच्च-सटीक-मापनम् : तापमान-तनाव-इत्यादीनां भौतिक-मात्रासु परिवर्तनं प्रति अतीव संवेदनशीलं भवति, उच्च-सटीक-मापनं च प्राप्तुं शक्नोति संरचनात्मकस्वास्थ्यनिरीक्षणे, एयरोस्पेस् इत्यादिषु क्षेत्रेषु अस्य उपयोगः कर्तुं शक्यते येषु उच्चमापनसटीकतायाः आवश्यकता भवति ।

वितरितमापनम् : एकस्मिन् एव ऑप्टिकलफाइबरस्य उपरि बहुविधतन्तुब्रागजालकं श्रृङ्खलारूपेण संयोजयित्वा वितरितं संवेदनजालं निर्मातुं शक्यते येन विशालक्षेत्रे दीर्घदूरे च भौतिकमात्रायाः वितरितं मापनं निरीक्षणं च प्राप्तुं शक्यते

आन्तरिकसुरक्षा : रेशा ब्रैग् जाली एकं निष्क्रिययन्त्रं भवति यत् कार्यकाले विद्युत्स्फुलिङ्गं विद्युत्चुम्बकीयविकिरणं च न जनयति । ज्वलनशीलविस्फोटकवातावरणानां, यथा पेट्रोकेमिकल, अङ्गारखानादिउद्योगानाम् इत्यादीनां खतरनाकवातावरणानां कृते उपयुक्तम् अस्ति ।

उत्तम दीर्घकालीनस्थिरता : प्रकाशीयतन्तुसामग्री उत्तम रासायनिकस्थिरता यांत्रिकगुणाः च सन्ति । तन्तु ब्रैग् जाली दीर्घकालीन उपयोगस्य समये स्थिरं प्रदर्शनं निर्वाहयितुं शक्नोति, येन अनुरक्षणस्य प्रतिस्थापनस्य च व्ययः न्यूनीकरोति ।

नियोग

तापमानमापनम् : तन्तुस्य ब्रैग्-जालस्य तापमानस्य प्रति संवेदनशीलतायाः उपयोगेन ब्रैग्-तरङ्गदैर्घ्यस्य परिवर्तनस्य मापनेन परिवेशस्य तापमानस्य परिवर्तनस्य सटीकं मापनं कर्तुं शक्यते विद्युत्साधनानाम् तापमाननिरीक्षणं, भवनानां अग्निचेतावनी इत्यादिक्षेत्रेषु एतत् प्रयोक्तुं शक्यते ।

तनावमापनम् : यदा प्रकाशीयतन्तुः खिन्नः अथवा संपीडितः भवति तदा जाली अवधिः अपवर्तनसूचकाङ्कः च परिवर्तते, यस्य परिणामेण ब्रैग् तरङ्गदैर्घ्यस्य तदनुरूपं भ्रमणं भविष्यति तरङ्गदैर्घ्यस्य भ्रमणस्य निरीक्षणेन प्रकाशीयतन्तुस्य उपरि तनावः समीचीनतया मापनं कर्तुं शक्यते । प्रायः सेतुः, जलबन्धः, सुरङ्गाः इत्यादीनां सिविलइञ्जिनीयरिङ्गसंरचनानां स्वास्थ्यनिरीक्षणे, यांत्रिकसंरचनानां तनावविश्लेषणे च अस्य उपयोगः भवति

दबावमापनम् : तन्तुब्राग्जालं विशिष्टे दाबसंवेदनशीलसंरचने समाहितं कृत्वा, यदा दबावस्य अधीनं भवति तदा संरचना विकृता भविष्यति, येन तन्तुब्रागजालस्य तनावः परिवर्तते, तथा च दाबस्य मापनं कर्तुं शक्यते तैलस्य, गैसस्य च पाइपलाइनस्य दाबनिरीक्षणस्य, जलीयप्रणालीनां दाबपरिचयस्य च क्षेत्रेषु अस्य उपयोगः कर्तुं शक्यते ।

कंपनमापनम् : तन्तुब्रागजालस्य परावर्तितप्रकाशस्य तरङ्गदैर्घ्यपरिवर्तनस्य अन्वेषणं कृत्वा कंपनसूचनाः संवेदयितुं शक्यन्ते, यत् यांत्रिकसाधनानाम् कंपननिरीक्षणस्य भूकम्पनिरीक्षणस्य च क्षेत्रेषु प्रयोक्तुं शक्यते