Réseau de Bragg en fibre - Chaîne FBG - Concept Classification Application Principe Paramètre Processus Vidéo Prix
Table des matières :
Ⅰ. Qu'est-ce qu'un réseau de Bragg en fibre (FBG) ?
UN Réseau de Bragg sur fibre is an optical device composed of a series of closely spaced periodic variations. These gratings are inscribed on optical fibers using different methods, creating what we call Fiber Bragg Gratings or FBG Sensors. Among them, gratings with uniform spacing are referred to as Fiber Bragg Gratings (Réseau de Bragg sur fibre), which are the most commonly used FBGs by DCYS's clients.
Ⅱ. Classification des réseaux de Bragg en fibre FBG
1. Classification basée sur les méthodes de fabrication :
Selon les différentes méthodes de gravure des réseaux de Bragg en fibre, on peut les diviser en :
Réseaux de Bragg en fibre FBG écrits par UV à l'aide de masques de phase,
Réseaux de Bragg en fibre FBG écrits directement lors du tirage de la fibre dans le processus de préformes de fibres optiques,
Réseaux de Bragg en fibre FBG écrits à l'aide de masques de phase laser femtoseconde,
Réseaux de Bragg en fibre FBG écrits par inscription point par point au laser femtoseconde , etc.
2. Classification basée sur le type de fibre optique utilisée :
Des réseaux de Bragg en fibre gravés par DCYS sont utilisés diverses fibres optiques spécialisées proposées par DCYS. According to the different kinds of optical fibers, it can be divided into Polyimide Fiber Bragg Gratings (FBGs), Polarization-Maintaining Fiber Bragg Gratings (FBGs) , et Multi-Core Fiber Bragg Gratings (FBGs) etc.
3. Classification basée sur le nombre de points de détection :
Selon le nombre de FBG sur la fibre, on peut les diviser en :
Réseaux de Bragg en fibre à point unique (comme illustré dans l'image ci-dessus),
Réseaux de Bragg en fibre multi-points (chaînes/réseaux FBG, séries de réseaux de Bragg en fibre),
Réseaux de Bragg en fibre multi-cœurs, etc.
L'image ci-dessous est un réseau de Bragg à fibre multipoint typique OFSCN® (chaîne/réseau de réseau de Bragg à fibre à 8 points).
Le spectre du réseau de Bragg à fibre multipoint typique OFSCN® (chaîne/réseau de réseau de Bragg à fibre à 8 points) est ci-dessous :
4. Classification basée sur la périodicité des FBG :
Selon les caractéristiques du pas du réseau sur le FBG, on peut les diviser en :
Réseaux de Bragg en fibre uniformes avec espacement régulier,
Réseaux de Bragg en fibre à longue période,
Réseaux de Bragg en fibre à déphasage,
Réseaux de Bragg en fibre échantillonnés,
Réseaux de Bragg en fibre à pas variable, etc.
5. Classification basée sur la réflectivité et la transmissivité :
Selon les différentes réflectivités du FBG produit par DCYS, il peut être divisé en :
Réseaux de Bragg en fibre conventionnels (réflectivité allant de 30 % à 90 %).
Réseaux de Bragg en fibre faiblement réfléchissants (réflectivité inférieure à 30 %, voire jusqu'à des parties par million).
Réseaux de Bragg en fibre à haute réflectivité (réflectivité supérieure à 90 %). La transmissivité suit des concepts similaires.
6. Classification basée sur la plage de température de fonctionnement :
Selon les différentes plages de températures de fonctionnement du FBG produit par DCYS, il peut être divisé en :
Réseaux de Bragg en fibre standard (plage de température de fonctionnement de -40°C à plus de 100°C).
Réseaux de Bragg en fibre résistants aux hautes températures (température de fonctionnement supérieure à 300°C).
Réseaux de Bragg en fibre résistants aux basses températures (température de fonctionnement inférieure à -100°C).
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7. Classification basée sur la capacité de déformation du FBG :
Selon les différentes capacités de déformation maximale du FBG produit par DCYS, il peut être divisé en :
Réseaux de Bragg en fibre réguliers (capacité de déformation inférieure à 10 000 με).
Réseaux de Bragg en fibre à haute déformation (capacité de déformation supérieure à 10 000 με, typiquement 30 000 με, et jusqu'à 50 000 με).
Les réseaux de Bragg à fibre disposent de nombreuses autres méthodes de classification, et DCYS peut fournir des personnalisations pour différents types de réseaux de Bragg à fibre.
Ⅲ. Que peut faire un réseau de Bragg en fibre (FBG) ?
Dans DCYS, le réseau de Bragg à fibre (FBG) est principalement utilisé pour la détection et la mesure. Nous avons de nombreux brevets et une riche expérience dans ce domaine. Le FBG est parfois utilisé pour le filtrage des communications ou dans divers lasers de puissance. DCYS accueille chaleureusement la collaboration dans de nouvelles applications pour FBG.
Ⅳ. Relation entre le réseau de Bragg en fibre et le capteur à réseau de Bragg en fibre
En raison de la fragilité inhérente du FBG et des fibres optiques, ils ne peuvent pas être utilisés directement dans divers projets d'ingénierie. Par conséquent, le FBG doit être protégé et encapsulé fonctionnellement. Le FBG encapsulé, également appelé capteur à réseau de Bragg en fibre, comprend des produits comme les capteurs de température FBG, les capteurs de déformation FBG, etd'autres capteurs FBG personnalisés. En utilisant différentes techniques d'encapsulation, le FBG peut être transformé en différents types de capteurs pour la détection par fibre optique. Les capteurs FBG encapsulés peuvent être utilisés pour mesurer la température, la déformation, la contrainte, les vibrations, le déplacement, la forme, le courant, le flux magnétique et diverses autres grandeurs physiques. Nous n'entrerons pas dans les détails des différents capteurs FBG produits par DCYS.
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Ⅴ. Principe d'utilisation du réseau de Bragg en fibre pour la détection
Basé sur la formule de détection FBG 'λB = 2neffΛ', le principe d'utilisation du FBG pour la détection par fibre optique est le suivant :
Ⅵ. Vidéos communes sur les réseaux de Bragg à fibre produites par DCYS
Vidéos physiques montrant un réseau de Bragg à fibre commun produit par DCYS :
Ⅶ. Longueur d'onde centrale du FBG (réseau de Bragg en fibre)
En ajustant le pas du réseau (également appelé période de réseau, représenté par le symbole mathématique Λ) dans le FBG, DCYS peut contrôler la longueur d'onde centrale (représentée par le symbole mathématique λ) du FBG. Théoriquement, la longueur d'onde centrale du FBG peut être n'importe quelle valeur dans la bande de transmission des fibres optiques monomodes ou multimodes. Cependant, dans les applications pratiques, en raison de l'influence de la source lumineuse et du chemin optique dans le démodulateur FBG, la longueur d'onde centrale du FBG est souvent située dans la bande C (1 525 nm à 1 565 nm) ou dans la bande C+L (1 510 nm à 1 590 nm), et parfois elle peut être dans la bande 800 nm ou autour de 1 064 nm. DCYS peut également personnaliser les FBG pour d'autres plages de longueurs d'onde s'il existe des dispositifs de démodulation correspondants.
Ⅷ. Recuit du réseau de Bragg en fibre
Lorsque les FBG produits par DCYS sont utilisés pour la mesure de la température, ils subissent un recuit à différents niveaux de température selon les besoins. Après recuit, la longueur d'onde centrale du FBG devient plus stable à haute température lorsqu'il est conditionné dans un Capteur de température à réseau de Bragg en fibre. Le processus de recuit est une technique de contrôle interne lors de la production de Capteur de température à réseau de Bragg en fibre par le fabricant du capteur. DCYS effectuera un recuit adapté à vos conditions de travail spécifiques, afin que les clients n'aient pas à s'inquiéter ou à communiquer séparément.
Ⅸ. Qu'est-ce qu'un réseau de Bragg en fibre à pas variable, et le FBG a-t-il besoin d'un pas variable ?
Pour tout FBG, une série de pics secondaires (également appelés lobes latéraux) accompagne le pic principal dans son spectre de réflexion. L'intensité énergétique de ces lobes latéraux est bien inférieure à celle du pic principal. Cependant, dans certains cas où il est impossible de configurer et d'ajuster le démodulateur FBG, celui-ci peut ne pas parvenir à distinguer les lobes latéraux du pic principal, ce qui conduit à une reconnaissance incorrecte de ces lobes latéraux comme faisant partie du signal. Par conséquent, ces signaux de lobes latéraux deviennent un bruit qui ne peut pas être séparé dans le démodulateur.
Pour réduire davantage l'intensité énergétique de ces lobes secondaires, DCYS utilise généralement le gazouillis sur le FBG pendant la production. Le gazouillis consiste à moduler l’amplitude de l’indice de réfraction du FBG à l’aide de fonctions spécifiques. Après le gazouillis, le FBG est appelé réseau de Bragg à fibre chirpée, et sa densité d'énergie dans le spectre de réflexion correspond à une réflectivité considérablement réduite.
Pour certains FBG spéciaux, le gazouillis peut ne pas être réalisable dans DCYS. Cependant, notre démodulateur FBG peut filtrer ces lobes latéraux via les paramètres logiciels du système. Dans de tels cas, la nécessité d'un pas variable pour les FBG devient moins importante.
Ⅹ. Longueur de la zone du réseau (longueur du point de mesure) du réseau de Bragg en fibre (FBG), est-il préférable d'avoir une longueur de zone de réseau plus longue ou plus courte ?
La longueur de la zone de réseau du FBG, également connue sous le nom de longueur du point de mesure, détermine à quel point le FBG est proche de la représentation d'un point physique. Cependant, le choix d'une zone de réseau plus longue ou plus courte dépend de l'environnement spécifique dans lequel le capteur FBG est utilisé. Dans DCYS, les longueurs de zone de réseau communes pour FBG sont de 15 millimètres, 10 millimètres, 8 millimètres, 5 millimètres, 3 millimètres et 1 millimètre.
Les clients peuvent définir et ajuster la longueur de la zone de réseau du FBG personnalisée par DCYS, mais des longueurs différentes peuvent entraîner des modifications d'autres paramètres. Il est donc nécessaire de discuter avec nous lors du processus d’achat pour trouver un équilibre et faire des choix éclairés en fonction de divers paramètres. DCYS fournira également des recommandations ciblées basées sur votre environnement d'application spécifique.
Ⅺ. Bande passante à 3 dB (largeur totale à mi-hauteur ou FWHM) du réseau de Bragg en fibre, est-il préférable d'avoir une bande passante à 3 dB plus étroite ou plus large ?
La bande passante à 3 dB du FBG, également appelée largeur totale à mi-hauteur (FWHM), est la bande passante occupée par le FBG lorsque la densité d'énergie de son pic principal diminue de moitié. Dans le domaine des capteurs FBG, une bande passante à 3 dB plus petite est généralement préférable (bien qu'elle ne soit peut-être pas aussi cruciale que vous le pensez) en raison des limitations du démodulateur FBG .
La bande passante de 3 dB du FBG est influencée par d'autres paramètres. Pour les FBG produits par DCYS, la bande passante de 3 dB est généralement comprise entre 0,2 nm et 2,0 nm (varie en fonction d'autres paramètres). Ainsi, lors du processus d’achat, il est essentiel d’en discuter avec nous pour prendre des décisions équilibrées basées sur différents paramètres. DCYS fournira des recommandations ciblées basées sur votre environnement d’application spécifique.
Ⅻ. Taux de suppression des modes latéraux du réseau de Bragg en fibre (taux de suppression des lobes latéraux ou SLSR), est-il préférable d'avoir un SLSR plus grand ou plus petit ?
Le rapport de suppression des modes latéraux (SLSR) d'un FBG est une mesure de la différence de densité d'énergie entre le pic principal et les lobes latéraux. Dans le domaine des capteurs FBG, un SLSR plus grand est généralement meilleur (bien qu'il ne soit peut-être pas aussi crucial qu'on pourrait le penser). Cependant, en général, un SLSR supérieur à 12 dB est suffisant pour le démodulateur FBG's exigences.
Le SLSR de FBG est influencé par d’autres paramètres. Par conséquent, lors du processus d’achat, il est nécessaire de discuter avec nous pour prendre des décisions équilibrées basées sur différents paramètres. DCYS fournira des recommandations ciblées basées sur votre environnement d’application spécifique.
XIII. Réflectivité du réseau de Bragg sur fibre, vaut-il mieux avoir une réflectivité élevée ou faible ?
La réflectivité d'un réseau de Bragg sur fibre fait référence à sa capacité à réfléchir la lumière incidente à la longueur d'onde centrale correspondante après la superposition de toutes les surfaces de faible réflexion du FBG, généralement exprimée en pourcentage.
La réflectivité optimale du FBG dépend de l'environnement d'application spécifique et du démodulateur FBG utilisé. Par conséquent, il n'est pas possible de faire une déclaration générale sur le fait qu'une réflectivité plus élevée ou plus faible est meilleure.
La réflectivité du FBG est influencée par d'autres paramètres. Ainsi, lors du processus d’achat, il est essentiel d’en discuter avec nous pour prendre des décisions équilibrées basées sur différents paramètres. DCYS fournira des recommandations ciblées basées sur votre environnement d’application spécifique.
Chez DCYS, la production de réseaux de Bragg à fibres comprend des FBG conventionnels (réflectivité de 30 % à 90 %), des FBG à faible réflectivité (réflectivité inférieure à 30 %, atteignant même des parties par million) et des FBG à haute réflectivité (réflectivité supérieure à 90 %). Vous pouvez choisir en fonction de vos besoins spécifiques.
XIV. Comment acheter des réseaux de Bragg sur fibre (Points clés pour l'achat de réseaux de Bragg sur fibre)
DCYS produit une large gamme de réseaux de Bragg à fibres (FBG) avec diverses applications. Ces FBG peuvent être encapsulés dans des capteurs FBG pour des utilisations spécifiques ou utilisés sous forme de fibres FBG nues. Lorsque vous effectuez un achat, tenez compte des points suivants en fonction de vos besoins :
1. Identifier les grandeurs physiques à mesurer avec le FBG
Pour les FBG, il est essentiel de déterminer les grandeurs physiques à mesurer, principalement la température (pour la détection de température) et la déformation (pour mesurer la déformation, la force, le déplacement, les vibrations, l'accélération, etc.), car la plupart des autres grandeurs physiques peuvent être dérivées de la température et de la déformation.
2. Déterminer la plage de mesure maximale du FBG
Pour la détection de température, confirmez la plage de température dans laquelle le FBG sera utilisé. Pour la détection de déformation, déterminez la déformation ou la contrainte maximale que le FBG doit mesurer.
3. Spécifier le nombre de points de mesure pour le FBG
Décidez si vous avez besoin de mesures de température à un seul point ou multipoints. Pour les mesures de température multipoints, spécifiez le nombre de FBG nécessaires sur une seule fibre FBG.
4. Définir la plage de longueurs d'onde du FBG
La plage de longueurs d'onde du FBG est principalement déterminée par la plage que votre démodulateur FBG peut tester. Les plages de longueurs d'onde courantes incluent la bande C (1525 nm à 1565 nm), la bande C+L (1510 nm à 1590 nm) et la bande 800 nm (800 nm à 900 nm). D'autres plages de longueurs d'onde personnalisées peuvent être discutées.
XV. Prix du réseau de Bragg sur fibre
Une fois que vous aurez fourni à DCYS les paramètres requis, tels que la longueur du FBG, la quantité physique, la plage de mesure, le nombre de points de mesure, la plage de longueurs d'onde et la quantité achetée, nous serons en mesure de calculer le prix pour vous.
XVI. Modèles, paramètres et manuels de produits des FBG courants de DCYS
1. Manuel du produit pour les réseaux de Bragg sur fibre conventionnels
Les FBG conventionnels sont inscrits à l'aide d'une méthode de masque UV, et la fibre utilisée est une fibre revêtue de polyimide.
2. Manuel du produit pour les réseaux de Bragg sur fibre résistants aux hautes et basses températures
Les FBG résistants aux hautes et basses températures sont inscrits à l'aide d'une méthode de masque UV, et la fibre utilisée est une fibre revêtue de polyimide, résistante aux hautes et basses températures.
3. Manuel du produit pour les réseaux de Bragg sur fibre femtoseconde résistants aux hautes et basses températures
Les réseaux de Bragg sur fibre femtoseconde FBG résistants aux hautes et basses températures sont inscrits à l'aide d'une méthode d'écriture laser femtoseconde, et la fibre utilisée est une fibre revêtue de polyimide, résistante aux hautes et basses températures.
4. Manuel du produit pour les réseaux de Bragg sur fibre à haute résistance