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레이저의 마법: 어떤 기술이 파이버 브래그 격자를 가능하게 하는가?
파이버 브래그 격자(FBG)는 특정 파장의 빛을 반사할 수 있는 광통신 및 측정 시스템에 널리 사용되는 중요한 구성 요소입니다. 하지만 이를 뒷받침하는 기술적 진보에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 1978년 이래, 파이버 브래그 격자는 여러 단계를 거쳐 개발되었으며, 각 단계마다 레이저 기술의 획기적인 발전과 혁신이 수반되었습니다.
파이버 브래그 격자는 광섬유 내에서 주기적인 굴절률 변화를 만들어내어 파장에 따라 빛을 반사하고 투과시킬 수 있습니다.
가장 초기의 파이버 브래그 격자는 1978년 켄 힐에 의해 처음 시연되었는데, 그의 연구는 주로 가시광선 레이저를 이용했습니다. 그러나 실제로 게임 체인저는 1989년 조지 메르츠와 그의 동료들이 측면 홀로그램 쓰기를 도입한 것이었습니다. 이를 통해 레이저가 측면에서 광섬유를 조명할 수 있게 되었고, 이로써 파이버 브래그 격자의 제조 유연성이 크게 향상되었습니다.
파이버 브래그 격자 작동 방식
파이버 브래그 격자는 프레넬 반사 원리에 따라 작동합니다. 빛이 굴절률이 다른 매체 사이를 전파할 때 경계면에서 반사되고 굴절됩니다. 파이버 브래그 격자의 반사 파장(종종 브래그 파장이라고 함)은 파이버 코어의 유효 굴절률과 격자 주기에 따라 달라집니다. ”
이러한 파이버 브래그 격자는 광학 필터로 작용할 뿐만 아니라 감지 및 파장별 반사에도 응용할 수 있습니다. 그 잠재력은 레이저만큼이나 놀랍습니다.
파이버 브래그 격자의 다양화 및 유형
현재 연구를 살펴보면, 파이버 브래그 격자는 표준 파이버 브래그 격자, IA형 파이버 브래그 격자, 그리고 최근 몇 년 사이에 등장한 재생형 파이버 브래그 격자 등 다양한 유형이 있습니다. 이러한 다양한 유형의 렌즈는 물리적 특성, 특히 고온 저항성과 온도 반응 측면에서 상당한 차이를 보입니다.
표준 파이버 브래그 격자는 오늘날 가장 흔한 유형입니다. 이들은 수소화 및 비수소화 파이버로 만들어지며 일반적으로 매우 반사성이 강하고 특정 파장의 빛을 효과적으로 차단할 수 있습니다.
오늘날, 표준 파이버 브래그 격자는 거의 널리 사용되고 있으며 통신 및 감지 응용 분야에서 없어서는 안 될 역할을 합니다.
현대 제조 기술
현대의 파이버 브래그 격자 제조 기술은 효율성과 프로그래밍 가능성을 크게 개선했습니다. 예를 들어, 레이저 쓰기 기술을 사용하여 제조된 파이버 브래그 격자는 더 높은 정밀도와 더 나은 안정성을 보입니다. 이 과정에서 레이저의 파장, 전력, 펄스 시간은 최종 회절격자 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
파이버 브래그 격자의 미래 전망
기술의 급속한 발전으로 파이버 브래그 격자의 적용 범위는 계속해서 확대될 것입니다. 새로운 광통신 기술의 응용부터 내장형 센서의 개발까지, 광섬유 격자 기술의 미래는 더욱 흥미로울 것입니다. 미래의 과제는 성장하는 시장 수요를 충족시키기 위해 이러한 광학 장치의 안정성과 성능을 어떻게 더욱 개선할 것인가입니다.
미래의 기술 세계에서는 파이버 브래그 격자가 많은 신기술의 초석이 될 수도 있습니다. 그러면 우리는 다음 기술 혁신이 우리의 삶을 어떻게 바꿀지 궁금해합니다.
