Vláknová laserová mriežka Innolume

Fiber Bragg Griting (FBG) od Innolume je dôležité optické zariadenie založené na princípe vláknovej optiky. Nasleduje úvod do jeho princípov, výhod a funkcií:

Princíp

Vláknová Braggova mriežka je tvorená periodickou moduláciou indexu lomu jadra vlákna. Zvyčajne sa na umiestnenie optického vlákna pod ultrafialový laserový lúč používa ultrafialový laser a technológia fázovej šablóny a interferenčný obrazec sa vytvára cez fázovú šablónu, aby sa index lomu v jadre neustále a periodicky menil.

Keď sa v optickom vlákne prenáša širokopásmové svetlo, odrazí sa späť len svetlo špecifickej vlnovej dĺžky, ktorá spĺňa Braggovu podmienku, a svetlo zvyšných vlnových dĺžok prejde bez straty.

Keď je optické vlákno ovplyvnené vonkajšími faktormi (ako je teplota, napätie atď.), index lomu a perióda mriežky jadra sa zmenia, čo vedie k posunu Braggovej vlnovej dĺžky. Monitorovaním zmien Braggovej vlnovej dĺžky možno dosiahnuť meranie fyzikálnych veličín, ako je teplota a napätie.

Výhody

Anti-elektromagnetické rušenie: Vyrobené z materiálu s optickými vláknami, má prirodzenú schopnosť anti-elektromagnetického rušenia a je vhodné pre miesta so zložitým elektromagnetickým prostredím, ako sú energetické systémy, priemyselná automatizácia a iné polia.

Vysoko presné meranie: Je veľmi citlivé na zmeny fyzikálnych veličín, ako je teplota a napätie, a môže dosiahnuť vysokú presnosť merania. Môže byť použitý v štrukturálnom monitorovaní zdravia, letectve a iných oblastiach, ktoré vyžadujú vysokú presnosť merania.

Distribuované meranie: Viacvláknové Braggove mriežky môžu byť zapojené do série na rovnakom optickom vlákne, čím sa vytvorí distribuovaná snímacia sieť na dosiahnutie distribuovaného merania a monitorovania fyzikálnych veličín na veľkej ploche a na veľkú vzdialenosť.

Vlastná bezpečnosť: Vláknová mriežka Bragg je pasívne zariadenie, ktoré počas prevádzky nevytvára elektrické iskry a elektromagnetické žiarenie. Je vhodný do nebezpečných prostredí, ako sú horľavé a výbušné prostredia, ako je petrochemický priemysel, uhoľné bane a iné priemyselné odvetvia.

Dobrá dlhodobá stabilita: Materiál optických vlákien má dobrú chemickú stabilitu a mechanické vlastnosti. Vláknová mriežka Bragg dokáže udržať stabilný výkon počas dlhodobého používania, čím sa znížia náklady na údržbu a výmenu.

Funkcia

Meranie teploty: Pomocou citlivosti vláknovej Braggovej mriežky na teplotu je možné presne merať zmenu okolitej teploty meraním zmeny Braggovej vlnovej dĺžky. Môže sa použiť na monitorovanie teploty energetických zariadení, požiarne varovanie budov a ďalšie oblasti.

Meranie napätia: Keď je optické vlákno natiahnuté alebo stlačené, zmení sa perióda mriežky a index lomu, čo vedie k zodpovedajúcemu posunu Braggovej vlnovej dĺžky. Monitorovaním posunu vlnovej dĺžky je možné presne merať napätie na optickom vlákne. Často sa používa pri monitorovaní zdravia stavebných konštrukcií, ako sú mosty, priehrady a tunely, ako aj pri analýze napätia mechanických konštrukcií.

Meranie tlaku: Zapuzdrením vláknitej Braggovej mriežky do špecifickej štruktúry citlivej na tlak, keď je vystavená tlaku, štruktúra sa zdeformuje, čo spôsobí zmenu napätia vláknitej Braggovej mriežky a tlak je možné merať. Môže byť použitý v oblastiach monitorovania tlaku ropovodov a plynovodov a detekcie tlaku hydraulických systémov.

Meranie vibrácií: Informácie o vibráciách je možné snímať detekciou zmeny vlnovej dĺžky odrazeného svetla vláknovej Braggovej mriežky, čo je možné použiť v oblastiach monitorovania vibrácií mechanických zariadení a monitorovania zemetrasení.