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¿Sabías cómo las rejillas de Bragg de fibra juegan un papel clave en la tecnología de detección?
Las rejillas de Bragg de fibra funcionan creando variaciones periódicas en el índice de refracción en el núcleo de una fibra óptica, generando un espejo dieléctrico específico para cada longitud de onda.
Para comprender los antecedentes históricos de las rejillas de fibra, podemos remontarnos a 1978, cuando Ken Hill, un investigador de la Universidad Tecnológica de Texas, demostró por primera vez las rejillas en fibra óptica. Inicialmente, estas rejillas se hacían utilizando estructuras de láser de luz visible, pero en 1989, Gerald Meltz y su equipo desarrollaron una técnica de escritura holográfica lateral más flexible que permitía apuntar el láser desde el lateral de la fibra, lo que permitió hacer estructuras de rejilla más complejas.
Principio de funcionamiento de la rejilla de Bragg de fibraEl principio básico de la rejilla de Bragg de fibra se basa en la reflexión de Fresnel. Cuando la luz se propaga entre medios con diferentes índices de refracción, se refleja y se refracta en la interfaz. La longitud de onda reflejada se denomina longitud de onda de Bragg, que está relacionada con el índice de refracción efectivo del núcleo de la fibra y el período de rejilla.
La fórmula para la longitud de onda de Bragg es λB = 2neΛ, donde ne es el índice de refracción efectivo del núcleo de la fibra y Λ es el período de la rejilla.
Esta propiedad proporciona a los FBG ventajas significativas en aplicaciones de detección porque pueden detectar con precisión cambios ambientales específicos, como variaciones de temperatura o deformaciones mecánicas, midiendo pequeños cambios en la longitud de onda reflejada.
Tipos de rejillas de Bragg de fibra Las rejillas de Bragg de fibra se pueden dividir en varios tipos, dependiendo del mecanismo de fotosensibilización utilizado en su fabricación. Las rejillas estándar son el tipo más común y generalmente están disponibles en fibras ópticas hidrogenadas y no hidrogenadas. Otros tipos, como el Tipo II o las rejillas regenerativas, tienen sus propias propiedades específicas y escenarios de aplicación comunes.Las rejillas estándar a menudo se denominan rejillas estándar, que tienen alta reflectividad y pueden funcionar de manera estable en una variedad de entornos.
Mediante diferentes técnicas de fabricación se pueden construir diversas rejillas de Bragg de fibra con diferentes características. Por ejemplo, las rejillas de Bragg de fibra con características de "activación" pueden proporcionar una excelente respuesta ambiental, lo que es de gran valor práctico en la tecnología de detección.
Aplicación de la rejilla de Bragg de fibra en la tecnología de detección
Las rejillas de Bragg de fibra se utilizan ampliamente en el monitoreo de la salud de estructuras de ingeniería, sensores de gas y líquido, equipos de diagnóstico médico y otros campos. En términos de monitoreo estructural, estas rejillas Bragg de fibra se pueden utilizar para monitorear la estabilidad de puentes, túneles y edificios, y detectar problemas potenciales de manera oportuna midiendo pequeñas deformaciones y cambios de tensión.
Con el desarrollo de la tecnología, el ámbito de aplicación de la rejilla Bragg de fibra se expande constantemente y desempeña un papel clave en la ciencia y la tecnología modernas.
En medicina, las rejillas de Bragg de fibra se pueden utilizar para proporcionar mediciones precisas de parámetros fisiológicos, ayudando a los médicos a comprender y diagnosticar mejor a sus pacientes. Además, el uso de estas rejillas Bragg de fibra también puede promover en gran medida el desarrollo de sistemas de monitoreo de seguridad para garantizar el funcionamiento seguro de diversas instalaciones industriales y municipales.
No sólo eso, con el avance de la tecnología óptica, la demanda de rejillas Bragg de fibra también está creciendo, lo que ha impulsado la innovación continua en tecnologías y materiales de fabricación relacionados. Por lo tanto, podemos enfrentarnos a una pregunta: en el futuro desarrollo tecnológico, ¿cómo seguirán influyendo las rejillas de Bragg de fibra en el progreso y la seguridad de diversas industrias?
