Rejilla de Bragg para láser de fibra Innolume

La rejilla de Bragg de fibra (FBG) de Innolume es un importante dispositivo óptico basado en el principio de la fibra óptica. A continuación, se presenta una introducción a sus principios, ventajas y funciones:

Principio

La rejilla de Bragg de fibra se forma modulando periódicamente el índice de refracción del núcleo de la fibra. Generalmente, se utiliza tecnología de láser ultravioleta y plantilla de fase para colocar la fibra óptica bajo el haz de láser ultravioleta. El patrón de interferencia se genera a través de la plantilla de fase para que el índice de refracción del núcleo cambie de forma permanente y periódica.

Cuando se transmite luz de banda ancha en la fibra óptica, solo se reflejará la luz de una longitud de onda específica que cumpla la condición de Bragg, y la luz de las longitudes de onda restantes pasará sin pérdida.

Cuando la fibra óptica se ve afectada por factores externos (como temperatura, deformación, etc.), el índice de refracción y el período de rejilla del núcleo cambian, lo que provoca una deriva en la longitud de onda de Bragg. Al monitorear los cambios en la longitud de onda de Bragg, se pueden medir magnitudes físicas como la temperatura y la deformación.

Ventajas

Interferencia antielectromagnética: Hecho de material de fibra óptica, tiene una capacidad natural de interferencia antielectromagnética y es adecuado para lugares con entornos electromagnéticos complejos, como sistemas de energía, automatización industrial y otros campos.

Medición de alta precisión: Es muy sensible a cambios en magnitudes físicas como la temperatura y la deformación, lo que permite obtener mediciones de alta precisión. Se puede utilizar en la monitorización de la salud estructural, la industria aeroespacial y otros campos que requieren una alta precisión de medición.

Medición distribuida: se pueden conectar múltiples rejillas de Bragg de fibra en serie en la misma fibra óptica para formar una red de detección distribuida para lograr una medición y un monitoreo distribuidos de cantidades físicas en un área grande y una larga distancia.

Seguridad intrínseca: La rejilla de Bragg de fibra es un dispositivo pasivo que no genera chispas eléctricas ni radiación electromagnética durante su funcionamiento. Es adecuada para entornos peligrosos, como entornos inflamables y explosivos, como la industria petroquímica, las minas de carbón y otras industrias.

Buena estabilidad a largo plazo: El material de fibra óptica posee buena estabilidad química y propiedades mecánicas. La rejilla de Bragg de la fibra mantiene un rendimiento estable durante un uso prolongado, lo que reduce los costos de mantenimiento y reemplazo.

Función

Medición de temperatura: Gracias a la sensibilidad de la rejilla de Bragg de fibra, es posible medir con precisión la variación de la temperatura ambiente midiendo la variación de la longitud de onda de Bragg. Se puede aplicar al monitoreo de temperatura de equipos eléctricos, la alarma de incendios en edificios y otros campos.

Medición de la deformación: Al estirarse o comprimirse la fibra óptica, el período de rejilla y el índice de refracción cambian, lo que provoca una deriva correspondiente en la longitud de onda de Bragg. Al monitorear la deriva de la longitud de onda, se puede medir con precisión la deformación en la fibra óptica. Se utiliza a menudo en la monitorización del estado de estructuras de ingeniería civil como puentes, presas y túneles, así como en el análisis de tensiones de estructuras mecánicas.

Medición de presión: Al encapsular la rejilla de Bragg de fibra en una estructura específica sensible a la presión, esta se deforma al ser sometida a presión, lo que provoca cambios en la deformación de la rejilla de Bragg de fibra y permite medir la presión. Se utiliza en el monitoreo de presión de oleoductos y gasoductos, así como en la detección de presión en sistemas hidráulicos.

Medición de vibraciones: la información de vibración se puede detectar detectando el cambio de longitud de onda de la luz reflejada de la rejilla Bragg de fibra, lo que se puede aplicar a los campos de monitoreo de vibraciones de equipos mecánicos y monitoreo de terremotos.