¿Qué es la rejilla de fibra?
Fiber Bragg Grating (FBG) es un dispositivo óptico basado en fibra óptica que refleja o filtra la luz de longitudes de onda específicas formando una estructura de modulación periódica del índice de refracción en el núcleo de la fibra. En los últimos años, con el rápido desarrollo de la tecnología de comunicación y detección de fibra óptica, las rejillas de fibra se han utilizado ampliamente en los campos industrial, médico, aeroespacial y otros. Este artículo presentará en detalle los principios, características y aplicaciones de las rejillas de fibra basándose en los temas candentes y el contenido candente en Internet en los últimos 10 días.
1. Principio y estructura de la rejilla de fibra.
El principio básico de la rejilla de fibra esreflejo de bragg, es decir, cuando las ondas de luz pasan a través de una fibra óptica con modulación periódica del índice de refracción, la luz de una longitud de onda específica se reflejará y las longitudes de onda restantes se transmitirán. Su estructura consta principalmente de las siguientes partes:
| componentes | Descripción de la función |
|---|---|
| núcleo | El canal principal para la transmisión de señales ópticas, el índice de refracción cambia periódicamente. |
| revestimiento | Envuelva el núcleo de la fibra para garantizar que la señal óptica quede confinada dentro del núcleo de la fibra. |
| área de trama | Modulación periódica del índice de refracción mediante láser UV o métodos químicos. |
2. Características de la rejilla de fibra
La rejilla de fibra se ha convertido en un dispositivo importante en la tecnología óptica moderna debido a sus propiedades únicas. Estas son sus principales características:
| Características | Descripción |
|---|---|
| Alta selectividad de longitud de onda | Sólo se reflejan determinadas longitudes de onda, el resto se transmiten. |
| Sensible a la temperatura y la tensión | La longitud de onda de reflexión cambia con la temperatura o la tensión, adecuada para detectar |
| Tamaño pequeño y peso ligero | Fácil de integrar en sistemas complejos |
| Interferencia antielectromagnética | Adecuado para monitoreo en ambientes electromagnéticos fuertes |
3. Campos de aplicación de las rejillas de fibra.
Según el contenido candente en toda la red en los últimos 10 días, las rejillas de fibra están activas en los siguientes campos:
| Áreas de aplicación | Uso específico | Casos calientes (últimos 10 días) |
|---|---|---|
| Comunicación por fibra óptica | Multiplexación por división de longitud de onda, filtrado de señales. | FBG se utiliza para la optimización de señales ópticas en redes 5G |
| Monitoreo de salud estructural | Monitoreo de tensiones en puentes, aviones y edificios. | Un proyecto de tren de alta velocidad utiliza FBG para controlar la deformación de la vía en tiempo real |
| equipo medico | Endoscopio, detección de temperatura | Nuevo sensor FBG para navegación quirúrgica mínimamente invasiva |
| industria energética | Monitorización de oleoductos y gasoductos y palas de turbinas eólicas. | La plataforma de energía eólica marina despliega la red de sensores FBG |
4. Tendencias de desarrollo tecnológico de las rejillas de fibra de Bragg
Combinada con los recientes puntos calientes, la tecnología de rejillas de fibra se está desarrollando en las siguientes direcciones:
1.Integración de detección multiparámetro: Al optimizar la estructura de la rejilla, se pueden monitorear simultáneamente múltiples parámetros como temperatura, tensión y vibración.
2.Miniaturización y flexibilidad: Desarrollar rejillas de fibra flexibles para satisfacer las necesidades de fijación de estructuras de superficies curvas complejas.
3.Análisis asistido por inteligencia artificial: Utilice algoritmos de IA para procesar datos de detección de FBG para mejorar la precisión y eficiencia del monitoreo.
5. Resumen
Como componente importante en el campo óptico, la rejilla de fibra está promoviendo la innovación tecnológica en muchas industrias con su alta sensibilidad, antiinterferencia e integrabilidad. A juzgar por los puntos críticos recientes, sus aplicaciones en los campos de monitoreo de infraestructura, actualizaciones de equipos médicos y seguridad energética son particularmente prominentes. En el futuro, con el avance de la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación, las funciones y el rendimiento de las rejillas de fibra se ampliarán aún más, brindando un soporte técnico más sólido para una sociedad inteligente.
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