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歴史を振り返る: なぜ 1978 年が光ファイバー技術における大きな進歩だと考えられているのですか?
1978 年は、光ファイバー技術の発展において画期的な年でした。その年、ケン ヒルはファイバー ブラッグ グレーティング (FBG) を初めてデモンストレーションしました。この技術は光ファイバー通信に新たな章を開くだけでなく、将来の光センシングおよびナビゲーション技術の基礎を築きました。
ファイバー ブラッグ グレーティングは、特定の波長の光を反射する周期的な屈折率変化をファイバーのコアに生成することにより、光ファイバーの応用可能性を拡張します。
ファイバー ブラッグ グレーティングの原理は非常に単純です。光が異なる屈折率を持つ媒体間を通過するとき、反射波長はファイバーの実効屈折率とグレーティングの周期によって決まります。これにより、FBG はインライン光フィルターとして機能し、特定の波長の光を除去し、センシング アプリケーションで重要な役割を果たします。
FBG の開発は一夜にして起こったわけではないことは言及しておく価値があります。 1989 年までに、Gerald Meltz らは、初期の可視光レーザー製造方法よりも柔軟な技術である側面ホログラフィーを使用して FBG を製造していました。当時の研究では、紫外線レーザーからの干渉パターンを使用してより効率的な周期構造を生成できることが示され、光ファイバー技術の開発がさらに促進されました。
FBG は、光学フィルターおよびセンサーとして、電気通信分野で重要な役割を果たすだけでなく、医療や航空などの多くの業界でも応用されています。
理論的な観点から見ると、ファイバー ブラッグ グレーティングの動作は光のフルネル反射に基づいており、光が異なる屈折率を持つ媒体を通過するときに、反射波と屈折波の相互作用が発生します。その反射波長は、ファイバのコアの屈折率とグレーティングの周期に依存し、これらのパラメータの変化は FBG の性能に直接影響します。
ファイバー ブラッグ グレーティングにはさまざまなタイプがあり、それぞれのタイプに特定のアプリケーション シナリオがあります。標準ファイバー ブラッグ グレーティング (タイプ I) は、水素化光ファイバーと非水素化光ファイバーから製造され、さまざまな用途で一般的に使用されています。再生ファイバーブラッググレーティングやタイプIIファイバーブラッググレーティングなどのより高度なタイプは、特定のレーザー照射と材料処理によってより高いパフォーマンスを実現します。
これらのさまざまなタイプのファイバー ブラッグ グレーティングは、温度への応答や高温に対する耐性など、製造プロセス中にさまざまな物理的特性を生み出すことができるため、アプリケーションで優れた柔軟性と使いやすさが得られます。
科学技術の進化に伴い、各ファイバー ブラッグ グレーティングの将来の応用が予測され、間違いなくますます多くの可能性と可能性が示されるでしょう。
製造に関して言えば、ファイバー ブラッグ グレーティングの製造プロセスには、ファイバー材料を高出力レーザーに配置し、レーザー照射によって必要な屈折率変化を生じさせることが含まれます。このプロセスでは、屈折率の変化を操作することでさまざまな光学特性を実現でき、FBG の安定性と柔軟性がさらに向上します。
要約すると、1978 年のファイバー ブラッグ グレーティングは、光ファイバー技術の画期的な進歩を証明しただけでなく、光学および電気通信の分野における重要な基礎となりました。この技術は将来の発展においてもその可能性を示し続け、あらゆる分野の発展に不可欠な影響を与えるでしょう。このような背景から、私たちは次の疑問を抱かずにはいられません。将来、これほど速いペースで光ファイバー技術の革新と変化を推進できる技術は他にあるでしょうか?
