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광섬유의 숨겨진 보석: 파이버 브래그 격자란 무엇이고 어떻게 작동하나요?
오늘날 급속한 기술 개발 시대에 광섬유 기술은 정보 전송의 핵심 중 하나가 되었습니다. 광섬유 분야에서, 파이버 브래그 격자(FBG)는 큰 잠재력을 가진 기술입니다. 그것은 빛파를 필터링하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 센서, 광학 반사기 및 기타 경우에 널리 사용될 수 있습니다. 그렇다면 파이버 브래그 격자란 정확히 무엇일까요? 어떻게 작동하나요?
파이버 브래그 격자의 역사
광섬유 브래그 격자의 이야기는 1978년 켄 힐이 광섬유 내에서 최초의 브래그 격자를 시연하면서 시작됩니다. 기술이 발전함에 따라 1989년 제럴드 메르츠와 그의 동료들은 더욱 유연한 측면 홀로그램 쓰기 기술을 시연했는데, 이를 통해 파이버 브래그 격자의 제조가 더 편리하고 빨라졌습니다.
파이버 브래그 격자의 작동 원리
광섬유 구성 요소의 적절한 작동은 주로 프레넬 반사의 원리에 달려 있습니다. 굴절률이 다른 매질 사이에서는 빛은 경계면에서 반사되고 굴절됩니다. 동시에, 빛의 굴절률은 광섬유의 코어 내에서 주기적으로 조절되어 특정 파장에 해당하는 광학 거울을 형성합니다.
반사파장(λB)은 외부섬유의 굴절률과의 관계에 의해 결정됩니다.
파이버 브래그 격자의 종류
다양한 광 감지 메커니즘을 기반으로, 광섬유 브래그 격자는 여러 유형으로 나눌 수 있습니다. 이들 중, 표준 파이버 브래그 격자가 가장 일반적이며, 반사 스펙트럼은 투과 스펙트럼의 보수와 동일하고 광학적 왜곡이 거의 없습니다.
표준 유형의 브래그 격자는 수소화 또는 비수소화 안티몬 규산염 섬유와 같이 다양한 가스 환경에서 작성될 수 있습니다.
파이버 브래그 격자의 제조 방법
현재 주류를 이루는 제조 방법으로는 가시광선 레이저, 자외선 레이저, 다중 광자 여기 기술이 있습니다. 이러한 기술은 다양한 환경에서 효율적인 파이버 브래그 격자의 안정적인 생성을 가능하게 합니다.
파이버 브래그 격자의 응용 전망
과학기술의 발전으로 파이버 브래그 격자는 점점 더 널리 사용되고 있으며, 통신, 센서, 의료 등 여러 분야에서 잠재력을 보여주고 있습니다. FBG는 이러한 고유성으로 인해 앞으로 점점 더 복잡해지는 기술적 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
결론통신, 항공우주, 에너지 산업 등은 모두 파이버 브래그 격자에 큰 관심을 보였습니다.
파이버 브래그 격자는 현대 기술에서 중요한 역할을 했지만 여전히 더 큰 잠재력과 알려지지 않은 가능성을 숨기고 있습니다. 연구가 심화되고 응용 분야가 확대됨에 따라, 미래에 파이버 브래그 격자는 어떤 놀라움을 가져다 줄까요?
