Wat is Bragg-rasp?
Een Bragg-rooster is een kort stukje optische vezel dat is ontworpen om lichtgolflengten te filteren. Net als verkeersdrempels in een tunnel, bezetten kleine roosters de glazen kern van een vezel, geplaatst met intervallen tot honderden tegelijk. Deze zijn ontworpen om bepaalde delen van een lichtgolf stapsgewijs terug te reflecteren. De roosters verspreiden delen van de golf tijdens het reizen, waardoor fijnafstemming over eigenschappen van golftransmissies voor talloze doeleinden mogelijk is.
Gezamenlijk stabiliseren deze roosters de laserstraaluitgangen en laten ze multiplexers met golfverdeling toe te werken. Deze apparaten scheiden lichtgolven om golftransmissies te verhogen die gelijktijdig door vezel reizen. Andere Bragg-roosters werken in optische vezelsensoren die temperatuur en belasting meten.
Bragg-golflengte heeft betrekking op de berekening van de interferentieperiode en invalshoek van een lichtstraal, waardoor roosters effectief op afstand kunnen worden geplaatst. Het is vernoemd naar de Britse natuurkundige Sir William Lawrence Bragg. Een Bragg-rooster wordt gemaakt door een ultraviolette (UV) laser te gebruiken om brekingsindices langs een vezelkern in te schrijven.
Twee methoden voor het bereiken van periodieke of aperiodische brekingsvariaties omvatten interferentie en maskering. In wezen wordt de lichtgevoeligheid van een vezel gewijzigd door blootstelling, interferentie of maskering van UV-licht. Deze processen kunnen worden geautomatiseerd voor de massaproductie van vezels met refractieve roosterperioden.
Een andere toepassing van Bragg-rooster in optische vezel is het gebruik van sensortechnologie. Eén type vezeloptische sensor detecteert de eigenschappen van materialen die door een opening in het optische pad gaan. Sensoren kunnen ook vezels gebruiken om informatie van andere soorten sensoren te geleiden. Dergelijke eigenschappen omvatten lichtintensiteit, fase en polarisatie. Vezel met Bragg-rooster reflecteert onschadelijk sommige frequenties van breedspectrumlicht en maakt een pad vrij voor alleen de gewenste golflengtes die worden geanalyseerd.
In sensortechnologie worden Bragg-roosterprincipes ook op andere manieren toegepast. Sensoren uitgerust met Bragg-vezelrooster kunnen temperatuur en spanning meten. Temperatuurveranderingen kunnen de brekingsindex van een vezel veranderen, waardoor gereflecteerde golflengten worden gewijzigd. De mate van verandering komt overeen met temperatuurwaarden, behoudens andere omstandigheden zoals spanning of compressie.
Spanning kan worden veroorzaakt door vergelijkbare factoren die temperatuurveranderingen veroorzaken; voor het meten van spanning is het gebruik van een spanning- en temperatuursensor vereist. Kwaliteiten van gereflecteerde golflengten duiden op veranderingen in de gebroken brekingsindex. De temperatuurmeting wordt eenvoudigweg afgetrokken van de totale verandering en het verschil wordt toegeschreven aan spanning. Dit wordt een temperatuurgecompenseerde spanningswaarde genoemd.
Optische sensoren met Bragg-rooster vervangen conventionele elektrische sensoren met vergelijkbare installatiekenmerken; meters worden op dezelfde manier gemonteerd via bouten, lassen, epoxy en ingebedde plaatsingen. Optische kanalen zijn echter geschikt voor tientallen sensoren en zorgen voor veilige, duidelijke transmissies over grote afstanden. Als zodanig kunnen deze sensoren gaan waar conventionele sensoren falen.
Het gebruik van Bragg-rooster maakt vezel met aangepaste golflengten en bandbreedtes mogelijk. Het biedt reflectiviteit die nodig is voor een groot aantal toepassingen en veldomstandigheden. Vezelinnovaties markeren veel verbeteringen op complexere en duurdere conventionele systemen.