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Principios Básicos de las Rejillas de Bragg de Fibra y Sensores de Rejilla de Bragg de Fibra - Parte 1: Reflexión e Interferencia de Ondas
This article explains the necessary knowledge of wave reflection y interference (interference) to understand the basic principles of fiber bragg gratings. It serves as a preliminary educational article about OFSCN® capillary seamless steel tube FBG sensors produced by DCYS.
In the previous article 'OFSCN® capillary seamless steel tube FBG Sensors,' we provided the definition of OFSCN® capillary seamless steel tube FBG sensors. We also introduced DCYS as a professional manufacturer of FBG sensors, highlighting the unique features of the OFSCN® capillary seamless steel tube FBG sensor series due to the use of advanced materials y structures.
To enhance your understanding of DCYS's products, we will now focus on explaining the basic principles of FBG sensors (including FBG principles). This article is an educational piece y not a research article. If any readers find fundamental errors in this article, please provide feedback.
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Dado que este es un artículo educativo, por favor, crea que no será difícil. Antes de discutir los principios de los sensores FBG, necesitamos comprender la reflexión e interferencia (interferencia) de las ondas. Esto se debe a que la parte más crucial de los sensores FBG es la detección precisa de la luz reflejada de una longitud de onda específica. Al analizar los cambios de longitud de onda de la luz reflejada, podemos determinar las magnitudes físicas correspondientes que se están midiendo (como el estrés, la deformación y la temperatura).
Dado que las ondas de luz tienen altas frecuencias y longitudes de onda cortas, no son fácilmente observables en nuestra vida diaria a menos que seamos profesionales en el campo. Para una comprensión más fácil, utilizaremos las ondas sonoras como analogía para representar las ondas de luz: tanto las ondas sonoras como las ondas de luz exhiben características de onda, con ondas largas y cortas.
1. Reflexión de una única onda sonora (onda de luz)
You may have encountered the following scenario in your life: One day, while traveling to a scenic place with mountains, you stand in front of a mountain and shout, 'OFSCN®...' (or you can shout 'DCYS' or the name of your loved one). Suddenly, you hear the echo of the mountain saying 'OFSCN®...' This echo represents the reflection of the sound wave (see Imagen 3). You emitted a sound wave (incident wave) towards the mountain, and the mountain responded with a corresponding wave reflection (reflected wave).
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Imagen 3 |
2. Reflexión de múltiples ondas sonoras (ondas de luz)
Continuing forward, you enter a valley and shout, 'OFSCN®...' into the valley. Then, you hear echoes from both sides of the valley, saying 'OFSCN®...' repeatedly. These echoes from both sides of the valley represent the reflection of two or more columns of sound waves (see Imagen 4).
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Imagen 4 |
3. Interferencia de múltiples ondas sonoras (ondas de luz)
By coincidence, you reach a particular spot in the valley (there must be a series of such spots along your journey). Here, you shout, 'OFSCN®...' again, and suddenly, the echoes from both sides of the valley merge into a tremendous sound, resonating in your head. What happened? At this moment, the two or more columns of sound waves have interfered with each other (arriving simultaneously, forming constructive interference, see Imagen 5).
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Imagen 5 |
Al igual que las ondas sonoras, las ondas de luz exhiben características similares a una escala menor. Las ondas de luz que cumplen ciertas condiciones (condición de Bragg) al pasar a través de una FBG también experimentan interferencia constructiva, lo que resulta en que múltiples ondas se reflejan positivamente (interferencia).
As this article serves as a preliminary educational article about OFSCN® capillary seamless steel tube FBG sensors produced by DCYS, we will not discuss the negative interference of two or more sound waves that may occur at a few meters apart. In FBG sensors, what we need to detect is the constructive interference of multiple waves.
Llegados a este punto, es posible que haya adquirido una cierta comprensión de la reflexión e interferencia (interferencia) de las ondas sonoras (ondas de luz). Además de las hermosas montañas, también puede experimentar las características de las ondas mencionadas en este artículo en el Templo del Cielo en Beijing. El parque cuenta con un muro de eco y también hay piedras de tres tonos en el Salón de la Oración por las Buenas Cosechas.
Vale la pena enfatizar que las características de las ondas sonoras también se aplican a las ondas de luz transmitidas en fibras ópticas. Cuando las ondas de luz encuentran FBGs, experimentan reflexión e interferencia (interferencia) según los mismos principios. Sin embargo, la reflexión de las ondas de luz dentro de las fibras ópticas es más compleja, implicando un conocimiento detallado de la teoría de acoplamiento y la reflexión de modo. Para aquellos que deseen explorar más a fondo, por favor, consulten los recursos relevantes. En el próximo artículo, explicaremos cómo funcionan las FBG basándose en ondas de luz. ¡Manténganse atentos!
Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'
DCYS is a professional fiber bragg grating sensor manufacturer, providing the principle of FBG, the principle of temperature measurement of FBG sensors, the principle of stress measurement, the principle of strain, the principle of temperature compensation y the principle of patented seamless steel pipe packaging; the brand of FBG sensors is 'OFSCN'.