Что такое волоконная решетка
Волоконная решетка Брэгга (FBG) — это оптическое устройство на основе оптического волокна, которое отражает или фильтрует свет определенных длин волн, образуя структуру периодической модуляции показателя преломления в сердцевине волокна. В последние годы, благодаря быстрому развитию оптических волоконно-оптических датчиков и технологий связи, волоконные решетки стали широко использоваться в промышленности, медицине, аэрокосмической и других областях. В этой статье будут подробно представлены принципы, характеристики и применение волоконных решеток на основе горячих тем и горячего контента в Интернете за последние 10 дней.
1. Принцип и структура волоконной решетки.
Основной принцип волоконной решеткиБрэгговское отражение, то есть, когда световые волны проходят через оптическое волокно с периодической модуляцией показателя преломления, свет определенной длины волны будет отражаться, а остальные длины волн будут передаваться. Его структура в основном состоит из следующих частей:
| компоненты | Описание функции |
|---|---|
| ядро | Основной канал передачи оптического сигнала, показатель преломления периодически меняется. |
| облицовка | Оберните сердцевину волокна, чтобы гарантировать, что оптический сигнал удерживается внутри сердцевины волокна. |
| растровая область | Периодическая модуляция показателя преломления с помощью УФ-лазера или химических методов. |
2. Характеристики волоконной решетки
Волоконная решетка стала важным устройством в современной оптической технологии благодаря своим уникальным свойствам. Вот его основные особенности:
| Особенности | Описание |
|---|---|
| Высокая селективность по длине волны | Отражаются только определенные длины волн, остальные передаются |
| Чувствителен к температуре и деформации | Длина волны отражения меняется в зависимости от температуры или деформации, подходит для измерения. |
| Небольшой размер и легкий вес | Легко интегрируется в сложные системы. |
| Антиэлектромагнитные помехи | Подходит для мониторинга в сильных электромагнитных средах. |
3. Области применения волоконной решетки.
Судя по горячему контенту во всей сети за последние 10 дней, волоконные решетки активны в следующих областях:
| Области применения | Конкретное использование | Горячие случаи (последние 10 дней) |
|---|---|---|
| Оптоволоконная связь | Мультиплексирование с разделением по длине волны, фильтрация сигналов | FBG используется для оптимизации оптического сигнала в сетях 5G. |
| Структурный мониторинг здоровья | Мониторинг деформации мостов, самолетов и зданий | Проект высокоскоростной железной дороги использует FBG для мониторинга деформации пути в режиме реального времени. |
| медицинское оборудование | Эндоскоп, измерение температуры | Новый датчик ВБР для минимально инвазивной хирургической навигации |
| энергетическая промышленность | Мониторинг нефте- и газопроводов и лопастей ветряных турбин | Морская ветроэнергетическая платформа развертывает сенсорную сеть FBG |
4. Тенденции развития технологий волоконных решеток Брэгга
В сочетании с недавними «горячими точками» технология волоконных решеток развивается в следующих направлениях:
1.Интеграция многопараметрических датчиков: Оптимизируя структуру решетки, можно одновременно контролировать несколько параметров, таких как температура, деформация и вибрация.
2.Миниатюризация и гибкость: Разработка гибких волоконных решеток для крепления сложных изогнутых поверхностных структур.
3.Анализ с помощью искусственного интеллекта: Используйте алгоритмы искусственного интеллекта для обработки данных зондирования FBG, чтобы повысить точность и эффективность мониторинга.
5. Резюме
Являясь важным компонентом в оптической области, волоконная решетка способствует развитию технологических инноваций во многих отраслях промышленности благодаря своей высокой чувствительности, помехоустойчивости и интегрируемости. Судя по недавним «горячим точкам», особенно заметны его применения в области мониторинга инфраструктуры, модернизации медицинского оборудования и энергетической безопасности. В будущем, с развитием материаловедения и технологий производства, функции и характеристики волоконных решеток будут еще больше расширены, обеспечивая более мощную техническую поддержку разумному обществу.
Проверьте детали
Проверьте детали
ru
