什么是布拉格光柵?
責任編輯:icynet    瀏覽:5420次    時間: 2015-06-02 10:11:23      

摘要:布拉格光柵 (FBG) 是只有幾毫米長度的微結構,可以光刻到單模光纖芯上。通過UV 激光束橫向照射光纖并使用相位掩模的方式啦產生干涉圖。這將導致在二氧化硅基質的物理特性的永久性改變。這種空間周期性調制折射將創建一個諧振結構的核心指標。 通過一個主涂層來對光纖..

關鍵詞:什么 布拉格 光柵
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布拉格光柵 (FBG) 是只有幾毫米長度的微結構,可以光刻到單模光纖芯上。通過UV 激光束橫向照射光纖并使用相位掩模的方式啦產生干涉圖。這將導致在二氧化硅基質的物理特性的永久性改變。這種空間周期性調制折射將創建一個諧振結構的核心指標。

通過一個主涂層來對光纖進行保護,直徑為 250 微米,不帶有涂層的光纖直徑為 125 微米。光波將在大約 8 微米直徑范圍內進行傳遞。

工作過程
作為一個共振結構,布拉格光柵將作為一個光波選擇鏡,它是一種窄帶過濾器。光譜光線被注入到光纖中,只有非常窄光譜的光線(以布拉格波長為中心)在光纖內被反射。剩余的光波將繼續通過光纖到下一個光柵,并且沒有任何損失。

布拉格波長是通過微結構的周期和折射芯的折射率來定義的。布拉格光柵是一種對稱性結構,因此其將繼續反射無論光波是從哪一個方向通過。

作為應變傳感器
布拉格光柵的特性使之可以作為傳感器使用。例如,當光纖被拉伸或壓縮時,光纖光柵能夠測量應變。這是因為光纖的變形導致的布拉格波長的微觀結構周期的變化。

作為溫度傳感器
對溫度的靈敏性是布拉格光柵的另外一個特性。在這種情況下,對波長的變化的影響主要來自由于熱光效應產生的二氧化硅折射率變化。另外,還有熱膨脹導致的微結構周期的變化。

復用性
布拉格光柵的一個主要特性是復用性。實際上,數百種布拉格光柵可以光刻到一根單一的光纖中,僅相隔幾毫米或是相隔數公里。通過適當的包裝,這些微結構可以對溫度或應變等參數保持極高的靈敏性,這樣可以使傳感器具有多功能性,例如,壓力,加速度和位移等。 但是,保證這些傳感器使用一個光源是非常重要的。另外,多個傳感器在同一根光纖上只有輕微的損壞,并且無串擾。只需讓光源保證具有足夠寬的光譜就能夠完成。

優勢

作為光纖光學傳感器,布拉格光柵有多種優勢,例如信號低損失,免受電磁場干擾,尺寸小,重量輕,可用于惡劣環境并且靈敏度高,可靠性強等。另外,布拉格光柵固有的串行復用能力,是極佳的電感測量技術的替代解決方案。


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