FBG

Het Fibre Bragg Grating Principe

Fiber Bragg Gratings zijn gemaakt door de kern van een enkelvoudige vezel naar een periodiek patroon van intense ultraviolet licht lateraal bloot te leggen. De blootstelling produceert een permanente stijging van de brekingsindex van de kern van de vezel, hetgeen volgens het patroon van de blootstelling een vaste index modulatie maakt. Deze vaste index modulatie heet een grating. Op elke periodieke verandering wordt een kleine hoeveelheid licht weerspiegeld. Alle gereflecteerde lichtsignalen vormen op coherente wijze één grote reflectie op een specifieke golflengte wanneer de grating periode ongeveer op de helft van de input van de licht golflengte is. Dit wordt aangeduid als de bragg voorwaarde, en de golflengte waartegen deze reflectie optreedt wordt de bragg wavelength genoemd. Lichtsignalen bij golflengten anders dan de bragg golflengte, die niet overeenkomen met de fase, zijn in wezen transparant.

Daarom verspreidt het licht zich via het raspen met te verwaarlozen demping of signaalvariatie. Alleen deze golflengtes die voldoen aan de bragg voorwaarde worden beïnvloed en sterk terug gereflecteerd. De mogelijkheid om nauwkeurig de instelling vooraf te definiëren en de grating golflengtes te handhaven, is een fundamentele functie en hierdoor een groot voordeel van fiber bragg gratings.

De centrale golflengte van het gereflecteerde component voldoet aan de bragg relatie:

FBG_1λrefl = 2nΛ, met n als brekingsindex en Λ als periode van de brekingsindex variatie van de FBG. Als gevolg van de afhankelijkheid van temperatuur en spanning/rek van de parameters n en Λ zal de golflengte van het gereflecteerde component ook wijzigen als functie van temperatuur en/of rek. Deze afhankelijkheid is bekent hetgeen toe laat om de temperatuur of de rek van de gereflecteerde FBG golflengte laat bepalen.

Toepasbaarheid FBG:

  • Producten1aReal-Time monitoren van verkeersbewegingen over bruggen en viaducten;
  • Real-Time monitoren van tunnels;
  • Waarnemen van slijtage of deformatie;
  • Voorspelbaarheid van onderhoud;
  • Signaleren van schade aan bruggen, viaducten of tunnels;
  • Detecteren van trillingen, zetting, doorbuiging, verandering en herstel.