Kisi Bragg Serat (FBG) adalah reflektor Bragg terdistribusi yang dibangun ke dalam bagian pendek serat optik yang dapat memantulkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu dan mentransmisikan panjang gelombang lainnya. Teknologi ini telah menjadi bagian penting dari teknologi penginderaan modern dan digunakan secara luas di berbagai bidang, seperti pemantauan kesehatan struktural, pengukuran suhu, dan pemantauan tekanan.
Kisi Bragg Serat bekerja dengan menciptakan variasi periodik dalam indeks bias di inti serat optik, menghasilkan cermin dielektrik khusus panjang gelombang.
Untuk memahami latar belakang historis kisi serat, kita dapat kembali ke tahun 1978, ketika Ken Hill, seorang peneliti di Texas Tech University, pertama kali mendemonstrasikan kisi dalam serat optik. Awalnya, kisi-kisi ini dibuat menggunakan struktur laser cahaya tampak, tetapi pada tahun 1989, Gerald Meltz dan timnya mengembangkan teknik penulisan holografik lateral yang lebih fleksibel yang memungkinkan laser disinari dari sisi serat, sehingga memungkinkan struktur kisi yang lebih kompleks dibuat.
Prinsip dasar kisi Bragg serat didasarkan pada refleksi Fresnel. Ketika cahaya merambat di antara media dengan indeks bias yang berbeda, cahaya akan dipantulkan dan dibiaskan di antarmuka. Panjang gelombang yang dipantulkan disebut panjang gelombang Bragg, yang terkait dengan indeks bias efektif inti serat dan periode kisi.
Rumus untuk panjang gelombang Bragg adalah λB = 2neΛ, di mana ne adalah indeks bias efektif inti serat dan Λ adalah periode kisi.
Sifat ini memberi FBG keuntungan signifikan dalam aplikasi penginderaan karena mereka dapat secara akurat mendeteksi perubahan lingkungan tertentu, seperti variasi suhu atau deformasi mekanis, dengan mengukur perubahan kecil dalam panjang gelombang yang dipantulkan.
Kisi Bragg serat dapat dibagi menjadi beberapa jenis, tergantung pada mekanisme fotosensitisasi yang digunakan dalam pembuatannya. Kisi standar adalah jenis yang paling umum dan umumnya tersedia dalam serat optik terhidrogenasi dan tidak terhidrogenasi. Jenis lain seperti Tipe II atau kisi regeneratif memiliki sifat spesifik dan skenario aplikasi umum sendiri.
Kisi standar sering disebut sebagai kisi standar, yang memiliki reflektivitas tinggi dan dapat beroperasi secara stabil di berbagai lingkungan.
Melalui berbagai teknik manufaktur, berbagai kisi Bragg serat dengan karakteristik yang berbeda dapat dibangun. Misalnya, kisi-kisi Bragg serat dengan fitur "aktivasi" dapat memberikan respons lingkungan yang sangat baik, yang sangat bernilai praktis dalam teknologi penginderaan.
Kisi-kisi Bragg Serat banyak digunakan dalam pemantauan kesehatan struktur teknik, sensor gas dan cairan, peralatan diagnostik medis, dan bidang lainnya. Dalam hal pemantauan struktural, kisi-kisi Bragg serat ini dapat digunakan untuk memantau stabilitas jembatan, terowongan, dan bangunan, serta mendeteksi potensi masalah secara tepat waktu dengan mengukur deformasi kecil dan perubahan tegangan.
Seiring dengan perkembangan teknologi, cakupan penerapan kisi-kisi Bragg serat terus berkembang dan memainkan peran penting dalam sains dan teknologi modern.
Dalam bidang kedokteran, kisi-kisi Bragg Serat dapat digunakan untuk memberikan pengukuran parameter fisiologis yang tepat, membantu dokter lebih memahami dan mendiagnosis pasien mereka. Selain itu, penggunaan kisi-kisi Bragg fiber ini juga dapat sangat mendorong pengembangan sistem pemantauan keamanan untuk memastikan pengoperasian berbagai fasilitas industri dan kota yang aman.
Tidak hanya itu, dengan kemajuan teknologi optik, permintaan akan kisi-kisi Bragg fiber juga meningkat, yang telah mendorong inovasi berkelanjutan dalam teknologi dan material manufaktur terkait. Oleh karena itu, kita mungkin dihadapkan pada sebuah pertanyaan: Dalam perkembangan teknologi di masa mendatang, bagaimana kisi-kisi Bragg fiber akan terus memengaruhi kemajuan dan keamanan berbagai industri?