ГРАГГ ГРАГАЊЕ ФИБЕР-а (ФБГ) је специјализовани оптички уређај заснован на оптичким влакнима. Постиже контролу над одразом или преношењем специфичних таласних дужина светлости увођењем периодичне структуре модулације рефракцијске индекс у језгри влакана. Због својих предности, као што су висока осетљивост, имунитет на електромагнетно уплитање и лакоће интеграције, фбгс се широко користи у областима попут комуникација, осећаја, здравствене заштите, ваздухопловства и још много тога.
1. Основни принципи ФБГС-а
Основни принцип ФБГС-а је дифракција Брагг. Када се светлост просипа кроз оптичко влакно и сусреће се у региону са периодичним варијацијама рефракционих индекса (тј. Структура решетке), светлост одређене таласне дужине (Брагг таласна дужина, ΛB) се одражава, док се преносе друге таласне дужине. Брагг таласна дужина одређује се периодом решетка (Λ) и ефективном рефрактивном индексу језгре (нефф), изражено као: λB = 2nеффΛ
Када се мењају спољни услови (као што су температура, напрезање или притисак), период решетка или премештања рефракције, узрокујући одговарајућу помак у диграничној таласној дужини. Надгледањем ове смене могу се постићи високи - прецизна мерења физичких количина.
2 Методе израде ФБГС-а
Тренутно су ФБГС пре свега израђене помоћу ултраљубичастих техника ласерског натписа, са заједничким методама, укључујући:
- Метода фазе: УВ ласер озрачуни влакно кроз фазу маску, формирајући периодичну модулацију рефракцијског индекса у језгру. Погодно за масовну производњу.
- Метода сметње: Две кохерентне УВ ласерски греде ометају структуру решетке на влакна, нудећи већу флексибилност за прилагођене потребе.
- ФемтосеЦонд Ласер Дирецт Писање: Користи ултрафаст пулсиране ласере да укинуте драгоце директно унутар влакана, погодним за стабилну израду решетка у оштрим окружењима (нпр. Високо температура или зрачење).
3. Главне врсте ФБГС-а
На основу образаца модулације индекса рефрактивних индекса и захтева за пријаву, ФБГС се може категорисати у:
- Униформ ФБГ: има константни период модулације рефракције, углавном се користи за филтрирање уског оквира и сензују.
- Цхирпед ФБГ: Период решетка постепено варира дуж оси влакна, корисно за дисперзијску надокнаду и дистрибуирани осећај.
- Нагнута ФБГ: Грипање се нагиње под углом према оси влакана, спојницама језгра са модовима облогама, погодним за биохемијско осећање.
- Дуг Период ФБГ (ЛПФГ): Има дужи период решења (стотине микрометара), омогућавајући спојница начина на одређене таласне дужине, идеалне за температуру и рефракцијски индекс.
4. Пријаве ФБГС-а
Захваљујући њиховој компактној величини, отпорности на сметњи и дистрибуиране могућности сензора, ФБГС имају широке апликације:
- Оптичка комуникација: користи се за филтрирање, дисперзију компензације и ласерску стабилизацију у подели таласне дужине мултиплексирања (ВДМ) система.
- Надгледање структурног здравља: уграђено у велике структуре (нпр. Мостови, авиони, ветромети) за надгледање напрезања, температуре и вибрација у реалном времену.
- Медицинска откривање: примењено у ендоскопима и минимално инвазивним хируршким алатима за повратне информације о сили и надзор температуре.
- Индустрија нафте и напајања: користи се за откривање цурења у цевоводима и надгледање температуре у високим [1}} напонским кабловима.
- Аероспаце: распоређени у крилима ваздухоплова и шкољки на свемирском броду како би надгледали структурну деформацију и топлотни стрес.
5. Будући трендови ФБГС-а
Уз напредове у паметним сензорима и интернету ствари (иОТ), кључна упутства за истраживање за ФБГС укључују:
- Мулти - Параметар Осјећајући: развијање романих зрелог структура способних за истовремено мерење температуре, напрезања, притиска, индекса рефракције и још много тога.
- Флексибилне ФБГС: Интегрисање флексибилних материјала за ширење апликација у носивих уређаја и роботског тактилног осећаја.
- Аи - Анализа помагала: Комбиновање алгоритама за учење машина за унапређење обраде података и предиктивне тачности у системима осетљиве ФБГ.
Закључак
Као висок оптички уређај за перформансе, ФБГС су постали витална компонента модерне оптоелектронске технологије због њихових јединствених механизама осетљивих и широких апликативних потенцијала. У будућности ће пробој у новим техникама материјала и израде даље проширити своју улогу у паметном сензору, 5Г комуникацијама, биомедицинским апликацијама и више, напретка у вожњи у високим - техничким индустријама.