Hva er Bragg-rist?
Et Bragg-gitter er et kort stykke optisk fiber designet for å filtrere lysbølgelengder. Som fartshumper i en tunnel, opptar små rister glasskjernen til en fiber, plassert med intervaller opptil hundrevis av gangen. Disse er designet for å trinnvis reflektere visse deler av en lysbølge. Risterne sprer deler av bølgen mens den beveger seg, noe som tillater finjustering av kontrollen over egenskapene til bølgesendinger til mange formål.
Samlet stabiliserer disse gitterene laserstråleutgangene og lar bølgedelingsmultiplexere fungere. Disse enhetene skiller lysbølger for å øke bølgesendingene som beveger seg samtidig gjennom fiber. Andre Bragg-gitter fungerer i fiberoptiske sensorer som måler temperatur og belastning.
Bragg-bølgelengde angår beregning av lysstrålens interferensperiode og innfallsvinkel, som gjør det mulig å fordele gitter effektivt. Det er oppkalt etter den britiske fysikeren Sir William Lawrence Bragg. Et Bragg-rist opprettes ved å bruke en ultrafiolett (UV) laser for å innskrive brytningsindeks langs en fiberkjerne.
To metoder for å oppnå periodiske eller aperiodiske variasjoner av brytning inkluderer interferens og maskering. I hovedsak endres lysfølsomheten til en fiber av eksponering, interferens eller maskering av UV-lys. Disse prosessene kan automatiseres for masseproduksjon av fiber med brytningsgitterperioder.
En annen anvendelse av Bragg-gitter i optisk fiber er i bruk av sensorteknologi. En type fiberoptisk sensor registrerer egenskapene til materialer som passerer gjennom et gap i den optiske banen. Sensorer kan også bruke fiber for å føre informasjon fra andre typer sensorer. Slike egenskaper inkluderer lysintensitet, fase og polarisering. Fiber med Bragg-gitter reflekterer ufarlig noen frekvenser av bredspektret lys og tømmer en bane for bare de ønskede bølgelengdene som blir analysert.
I sensorteknologi brukes Bragg-gitterprinsipper også på andre måter. Sensorer utstyrt med fiber Bragg-gitter kan måle temperatur og belastning. Temperaturendringer kan endre fiberens brytningsindeks, noe som endrer reflekterte bølgelengder. Endringsgrad tilsvarer temperaturverdier, og utelukker andre forhold som spenning eller kompresjon.
Stamme kan være forårsaket av lignende faktorer som forårsaker temperaturendringer; For å måle belastning krever bruk av en stamme og temperatursensor. Kvaliteter på reflekterte bølgelengder indikerer endringer i brytbar indeks. Temperaturavlesningen blir ganske enkelt trukket fra total endring, og forskjellen tilskrives belastning. Dette blir referert til som en temperaturkompensert strekkverdi.
Optiske sensorer som bruker Bragg-rist erstatter konvensjonelle elektriske sensorer med lignende installasjonsegenskaper; målere monteres på lignende måte via bolter, sveiser, epoksy og innebygde plasseringer. Optiske kanaler har imidlertid plass til dusinvis av sensorer og gir trygge, klare sendinger over store avstander. Som sådan kan disse sensorene gå dit der konvensjonelle sensorer svikter.
Bruken av Bragg-risting tillater fiber med tilpassede bølgelengder og båndbredder. Det gir refleksjoner som er nødvendige for å imøtekomme et mangfold av applikasjoner og feltforhold. Fiberinnovasjoner markerer mange forbedringer på mer komplekse og kostbare konvensjonelle systemer.