Language
Country/Area
No result found
Оглядываясь назад: почему 1978 год считается крупным прорывом в волоконно-оптических технологиях?
В развитии волоконно-оптических технологий 1978 год стал знаковым. В том же году Кен Хилл впервые продемонстрировал волоконную решетку Брэгга (FBG). Эта технология не только открыла новую главу в оптоволоконной связи, но и заложила основу для будущих технологий оптического зондирования и навигации.
Волоконные брэгговские решетки расширяют возможности применения оптических волокон, создавая периодические изменения показателя преломления в сердцевине волокна, которые специфически отражают свет определенных длин волн.
Принцип волоконной брэгговской решетки очень прост. Когда свет распространяется между средами с разными показателями преломления, происходит отражение и преломление. Длина волны отражения определяется эффективным показателем преломления волокна и периодом решетки. Это позволяет ВБР действовать как встроенный оптический фильтр, фильтруя определенные длины волн света и играя важную роль в сенсорных приложениях.
Следует отметить, что разработка ВБР не произошла в одночасье. К 1989 году Джеральд Мельц и его коллеги производили ВБР, используя латеральную голографию, технологию, которая была более гибкой, чем ранние методы производства лазеров видимого света. Исследования того времени показали, что более эффективные периодические структуры можно создавать с использованием интерференционных картин ультрафиолетовых лазеров, что способствовало дальнейшему развитию волоконно-оптических технологий.
Как оптические фильтры и датчики, ВБР не только играют важную роль в сфере телекоммуникаций, но также находят применение во многих отраслях, таких как медицина и авиация.
С теоретической точки зрения работа волоконной брэгговской решетки основана на фурнелевском отражении света. Когда свет проходит через среды с разными показателями преломления, происходит взаимодействие отраженных и преломленных волн. Длина волны его отражения зависит от показателя преломления сердцевины волокна и периода решетки. Изменения этих параметров напрямую влияют на характеристики ВБР.
Существуют различные типы волоконных решеток Брэгга, каждый тип имеет определенные сценарии применения. Стандартные волоконные брэгговские решетки (тип I) производятся из гидрированных и негидрированных оптических волокон и обычно используются в самых разных областях. Более продвинутые типы, такие как решетки Брэгга из регенерированного волокна и решетки Брэгга из волокна типа II, достигают более высоких характеристик за счет специального лазерного облучения и обработки материала.
Эти различные типы волоконных решеток Брэгга могут обеспечивать различные физические свойства в ходе производственного процесса, включая реакцию на температуру и устойчивость к повышенным температурам, что придает им большую гибкость и удобство использования в различных приложениях.
С развитием науки и техники мы можем предвидеть будущее применение каждой волоконной брэгговской решетки, которая, несомненно, будет показывать все больше и больше потенциала и возможностей.
С точки зрения производства, процесс изготовления волоконных решеток Брэгга включает в себя помещение материала волокна в мощный лазер и создание необходимых изменений показателя преломления посредством лазерного облучения. В этом процессе, манипулируя изменениями показателя преломления, можно добиться различных оптических свойств, дополнительно улучшая стабильность и гибкость ВБР.
Подводя итог, можно сказать, что волоконная решетка Брэгга в 1978 году не только продемонстрировала прорыв в волоконно-оптических технологиях, но и стала важным краеугольным камнем в области оптики и телекоммуникаций. Эта технология продолжит показывать свой потенциал в будущем развитии и окажет незаменимое влияние на развитие всех сфер жизни. На этом фоне мы не можем не задаться вопросом: какая еще технология сможет стимулировать инновации и изменения в технологии оптического волокна такими быстрыми темпами в будущем?
