گریتینگ فیبر چیست؟
فیبر براگ گریتینگ (FBG) یک دستگاه نوری مبتنی بر فیبر نوری است که نور با طول موج های خاص را با تشکیل یک ساختار مدولاسیون ضریب شکست دوره ای در هسته فیبر منعکس یا فیلتر می کند. در سالهای اخیر، با توسعه سریع فناوری ارتباطات و سنجش فیبر نوری، گریتینگهای فیبر به طور گسترده در زمینههای صنعتی، پزشکی، هوافضا و سایر زمینهها مورد استفاده قرار گرفتهاند. این مقاله بر اساس موضوعات داغ و مطالب داغ اینترنت در 10 روز گذشته، اصول، ویژگی ها و کاربردهای گریتینگ فیبر را به تفصیل معرفی می کند.
1. اصل و ساختار الیاف گریتینگ

اصل اصلی گریتینگ فیبر استبازتاب براگیعنی زمانی که امواج نور از فیبر نوری با مدولاسیون ضریب شکست دوره ای عبور می کنند، نور با طول موج خاصی منعکس می شود و طول موج های باقی مانده منتقل می شود. ساختار آن عمدتاً از بخش های زیر تشکیل شده است:
| اجزاء | شرح عملکرد |
|---|---|
| هسته | کانال اصلی برای انتقال سیگنال نوری، ضریب شکست به طور دوره ای تغییر می کند |
| روکش فلزی | هسته فیبر را بپیچید تا اطمینان حاصل کنید که سیگنال نوری در هسته فیبر محدود شده است |
| منطقه شطرنجی | مدولاسیون دوره ای ضریب شکست با لیزر UV یا روش های شیمیایی |
2. ویژگی های رنده الیاف
گریتینگ فیبر به دلیل خواص منحصر به فرد خود به یک وسیله مهم در فناوری نوری مدرن تبدیل شده است. در اینجا ویژگی های اصلی آن است:
| ویژگی ها | توضیحات |
|---|---|
| انتخاب طول موج بالا | فقط طول موج های خاصی منعکس می شوند، بقیه منتقل می شوند |
| حساس به دما و کرنش | طول موج بازتاب با دما یا کرنش تغییر میکند، مناسب برای سنجش |
| اندازه کوچک و وزن سبک | ادغام آسان در سیستم های پیچیده |
| ضد تداخل الکترومغناطیسی | مناسب برای نظارت در محیط های الکترومغناطیسی قوی |
3. زمینه های کاربرد توری فیبر
با توجه به مطالب داغ در کل شبکه در 10 روز گذشته، گریتینگ های فیبر در زمینه های زیر فعال است:
| حوزه های کاربردی | استفاده خاص | موارد داغ (10 روز گذشته) |
|---|---|---|
| ارتباط فیبر نوری | مالتی پلکسی تقسیم طول موج، فیلتر سیگنال | FBG برای بهینه سازی سیگنال نوری در شبکه های 5G استفاده می شود |
| پایش سلامت سازه | نظارت بر فشار پل ها، هواپیماها و ساختمان ها | یک پروژه راه آهن پرسرعت از FBG برای نظارت بر تغییر شکل مسیر در زمان واقعی استفاده می کند |
| تجهیزات پزشکی | آندوسکوپ، سنجش دما | سنسور FBG جدید برای ناوبری جراحی با حداقل تهاجم |
| صنعت انرژی | نظارت بر خطوط لوله نفت و گاز و پره های توربین بادی | پلت فرم نیروی باد فراساحلی شبکه حسگر FBG را مستقر می کند |
4. روند توسعه فناوری فیبر براگ گریتینگ
در ترکیب با نقاط داغ اخیر، فناوری گریتینگ فیبر در جهتهای زیر در حال توسعه است:
1.ادغام حسگر چند پارامتری: با بهینه سازی ساختار گریتینگ می توان چندین پارامتر مانند دما، کرنش و ارتعاش را به طور همزمان کنترل کرد.
2.کوچک سازی و انعطاف پذیری: برای رفع نیازهای اتصال ساختارهای پیچیده سطحی منحنی، توری های الیافی انعطاف پذیر ایجاد کنید.
3.تجزیه و تحلیل به کمک هوش مصنوعی: از الگوریتم های هوش مصنوعی برای پردازش داده های سنجش FBG برای بهبود دقت و کارایی نظارت استفاده کنید.
5. خلاصه
به عنوان یک جزء مهم در زمینه نوری، گریتینگ فیبر با حساسیت بالا، ضد تداخل و یکپارچگی، نوآوری های تکنولوژیکی را در بسیاری از صنایع ترویج می کند. با قضاوت از نقاط داغ اخیر، کاربردهای آن در زمینه های نظارت بر زیرساخت، ارتقاء تجهیزات پزشکی و امنیت انرژی به ویژه برجسته است. در آینده، با پیشرفت علم مواد و فناوری ساخت، عملکرد و عملکرد توری های الیافی گسترش بیشتری خواهد یافت و پشتیبانی فنی قوی تری برای یک جامعه هوشمند فراهم می کند.
جزئیات را بررسی کنید
جزئیات را بررسی کنید