Enzyklopädie der Faser-Bragg-Gitter-Sensortechnologie - FBG-FAQ - FBG-Sensor-FAQ - FBG-Demodulator-FAQ - Analyse häufiger Anwendungsprobleme von FBG

In diesem Artikel wird das Konzept der Wellenlängenanpassung für FBG-Sensoren vorgestellt und erläutert, unter welchen Umständen die Wellenlänge der Sensoren angepasst werden kann. Es beantwortet die Frage: „Kann die Wellenlänge von FBG-Sensoren angepasst werden?“ und bietet den Wellenlängenanpassungsbereich für OFSCN® FBG-Sensoren mit nahtlosem Kapillarstahlrohr.

Es ist zu beachten, dass unabhängig davon, ob es sich um einen FBG-Temperatursensor (FBG-Thermometer), einen FBG-Dehnungssensor (FBG-Dehnungsmessstreifen) oder einen FBG-Spannungssensor (FBG-Spannungsmesser) handelt, eine Wellenlängenanpassung möglich ist. Dies ist jedoch mit einem höheren Preis und einer längeren Produktionszeit verbunden.

1. Kann die Wellenlänge von FBG spezifiziert werden?

Jeder OFSCN® FBG-Sensor mit nahtlosem Kapillarstahlrohr weist während der Produktion eine einzigartige FBG-Wellenlänge auf. Die Wellenlänge kann theoretisch jeden Wert zwischen 1525 nm und 1565 nm sowie Werte in der Nähe der 850-nm- oder 1310-nm-Bänder oder andere Werte im Bereich von 400 nm bis 2200 nm annehmen (typisches Beispiel ist 1064 nm). Es gibt jedoch bestimmte Einschränkungen bei der Definition der Wellenlänge.

FBG, die mit Ultraviolett-Photomaskenverfahren geschrieben werden, sind in ihrer Wellenlänge durch die Photomaske begrenzt. Sobald die Parameter der Photomaske festgelegt sind, hat das mit dieser Photomaske hergestellte FBG eine vorbestimmte Wellenlänge.

Andererseits können FBG, die mit Femtosekundenlaser-Punkt-für-Punkt-Beschriftung geschrieben werden, in ihrer Wellenlänge frei eingestellt werden.

Der Wellenlängenwert kann zur Herstellung aller Arten von FBG-Sensoren (FBG-Temperatur-, Spannungs-, Dehnungssensoren) verwendet werden, und unterschiedliche Wellenlängenwerte beeinflussen die Messergebnisse nicht (obwohl sie die Kalibrierungskoeffizienten beeinflussen können).

Abbildung 1

2. Verteilte FBG-Sensoren benötigen FBGs mit mehreren Wellenlängen

The main reason for customizing specific wavelengths is often due to the wavelength limitations of the FBG  demodulator or the network application requirements of the FBG sensors.

Darüber hinaus sollten bei einzelnen verteilten FBG-Sensoren (auch als Serien-FBG-Sensoren oder Array-FBG-Sensoren bekannt) verschiedene FBGs unterschiedliche Wellenlängen und ausreichende Abstände ohne Überlappung aufweisen. Wenn sie in verschiedenen Kanälen des FBG-Demodulators platziert werden, kann dieselbe Wellenlänge verwendet werden.

Abbildung 2

Doppelendige OFSCN® Kapillar-Nahtlose-Stahlrohr-FBG-Sensoren können auch in Reihe zur Messung mehrerer physikalischer Größen oder gemischter Messungen (Spannung, Dehnung und Temperatur) verwendet werden. In diesem Fall muss jeder Sensor mit einer anderen Wellenlänge angepasst werden, um verschiedene Reflexionswellenlängen zu unterscheiden.

Abbildung 3

OFSCN® FBG-Sensoren mit nahtlosem Kapillarstahlrohr, hergestellt von DCYS, haben typischerweise einen Standardwellenlängenbereich in der Nähe des C-Bandes (ungefähr zwischen 1525 nm und 1565 nm). Andere Wellenlängenprodukte können je nach Kundenwunsch angepasst werden.

Unsere Philosophie lautet: „OFSCN®, optische Fasern stärker machen!“