Language
Country/Area
No result found
Você sabia que as redes de Bragg de fibra desempenham um papel fundamental na tecnologia de detecção?
A Rede de Bragg de Fibra (FBG) é um refletor de Bragg distribuído construído em uma pequena seção de fibra óptica que pode refletir luz de um comprimento de onda específico e transmitir outros comprimentos de onda. Essa tecnologia se tornou uma parte importante da tecnologia de detecção moderna e é amplamente utilizada em vários campos, como monitoramento de integridade estrutural, medição de temperatura e monitoramento de pressão.
As redes de Bragg de fibra funcionam criando variações periódicas no índice de refração no núcleo de uma fibra óptica, gerando um espelho dielétrico específico para o comprimento de onda.
Para entender o contexto histórico das redes de fibra, podemos voltar a 1978, quando Ken Hill, um pesquisador da Texas Tech University, demonstrou pela primeira vez redes em fibra óptica. Inicialmente, essas grades eram feitas usando estruturas de laser de luz visível, mas em 1989, Gerald Meltz e sua equipe desenvolveram uma técnica de escrita holográfica lateral mais flexível que permitia que o laser fosse direcionado para a lateral da fibra, possibilitando a criação de estruturas de grade mais complexas.
Princípio de funcionamento da rede de Bragg de fibra
O princípio básico da rede de Bragg de fibra é baseado na reflexão de Fresnel. Quando a luz se propaga entre meios com diferentes índices de refração, ela será refletida e refratada na interface. O comprimento de onda refletido é chamado de comprimento de onda de Bragg, que está relacionado ao índice de refração efetivo do núcleo da fibra e ao período de grade.
A fórmula para o comprimento de onda de Bragg é λB = 2neΛ, onde ne é o índice de refração efetivo do núcleo da fibra e Λ é o período da grade.
Essa propriedade dá aos FBGs vantagens significativas em aplicações de detecção porque eles podem detectar com precisão mudanças ambientais específicas, como variações de temperatura ou deformações mecânicas, medindo pequenas mudanças no comprimento de onda refletido.
Tipos de redes de Bragg de fibra
As redes de Bragg de fibra podem ser divididas em vários tipos, dependendo do mecanismo de fotossensibilização usado em sua fabricação. As grades padrão são o tipo mais comum e geralmente estão disponíveis em fibras ópticas hidrogenadas e não hidrogenadas. Outros tipos, como o Tipo II ou grades regenerativas, têm suas próprias propriedades específicas e cenários de aplicação comuns.
Grades padrão são frequentemente chamadas de grades padrão, que têm alta refletividade e podem operar de forma estável em uma variedade de ambientes.
Por meio de diferentes técnicas de fabricação, é possível construir diversas redes de Bragg de fibra com diferentes características. Por exemplo, redes de Bragg de fibra com recursos de "ativação" podem fornecer excelente resposta ambiental, o que é de grande valor prático na tecnologia de detecção.
Aplicação de Rede de Bragg de Fibra em Tecnologia de Detecção
As grades de Bragg de fibra são amplamente utilizadas em monitoramento de integridade de estruturas de engenharia, sensores de gás e líquido, equipamentos de diagnóstico médico e outros campos. Em termos de monitoramento estrutural, essas redes de Bragg de fibra podem ser usadas para monitorar a estabilidade de pontes, túneis e edifícios, e detectar possíveis problemas em tempo hábil, medindo pequenas deformações e mudanças de tensão.
Com o desenvolvimento da tecnologia, o escopo de aplicação da rede de Bragg de fibra está em constante expansão e desempenha um papel fundamental na ciência e tecnologia modernas.
Na medicina, as redes de Bragg de fibra podem ser usadas para fornecer medições precisas de parâmetros fisiológicos, ajudando os médicos a entender e diagnosticar melhor seus pacientes. Além disso, o uso dessas redes de Bragg de fibra também pode promover significativamente o desenvolvimento de sistemas de monitoramento de segurança para garantir a operação segura de diversas instalações industriais e municipais.
Além disso, com o avanço da tecnologia óptica, a demanda por redes de Bragg de fibra também está crescendo, o que tem estimulado a inovação contínua em tecnologias de fabricação e materiais relacionados. Portanto, podemos nos deparar com uma pergunta: No futuro desenvolvimento tecnológico, como as redes de Bragg de fibra continuarão a influenciar o progresso e a segurança de vários setores?
