Cos'è il reticolo in fibra
Il reticolo in fibra di Bragg (FBG) è un dispositivo ottico basato su fibra ottica che riflette o filtra la luce di lunghezze d'onda specifiche formando una struttura di modulazione periodica dell'indice di rifrazione nel nucleo della fibra. Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo della tecnologia di rilevamento e comunicazione in fibra ottica, i reticoli in fibra sono stati ampiamente utilizzati nei settori industriale, medico, aerospaziale e in altri settori. Questo articolo introdurrà in dettaglio i principi, le caratteristiche e le applicazioni dei reticoli in fibra sulla base degli argomenti e dei contenuti più discussi su Internet negli ultimi 10 giorni.
1. Principio e struttura del reticolo in fibra
Il principio fondamentale del reticolo in fibra èRiflessione di Bragg, cioè, quando le onde luminose passano attraverso una fibra ottica con modulazione periodica dell'indice di rifrazione, la luce di una lunghezza d'onda specifica verrà riflessa e le rimanenti lunghezze d'onda verranno trasmesse. La sua struttura è costituita principalmente dalle seguenti parti:
| componenti | Descrizione della funzione |
|---|---|
| nucleo | Il canale principale per la trasmissione del segnale ottico, l'indice di rifrazione cambia periodicamente |
| rivestimento | Avvolgere il nucleo della fibra per garantire che il segnale ottico sia confinato all'interno del nucleo della fibra |
| area raster | Modulazione periodica dell'indice di rifrazione mediante laser UV o metodi chimici |
2. Caratteristiche del reticolo in fibra
Il reticolo in fibra è diventato un dispositivo importante nella moderna tecnologia ottica grazie alle sue proprietà uniche. Ecco le sue caratteristiche principali:
| Caratteristiche | Descrizione |
|---|---|
| Elevata selettività della lunghezza d'onda | Vengono riflesse solo determinate lunghezze d'onda, il resto viene trasmesso |
| Sensibile alla temperatura e allo sforzo | La lunghezza d'onda della riflessione cambia con la temperatura o la deformazione, adatta per il rilevamento |
| Piccole dimensioni e peso leggero | Facile da integrare in sistemi complessi |
| Anti-interferenza elettromagnetica | Adatto per il monitoraggio in ambienti elettromagnetici forti |
3. Campi di applicazione del reticolo in fibra
Secondo i contenuti più gettonati su tutta la rete negli ultimi 10 giorni, i grigliati in fibra sono attivi nei seguenti settori:
| Aree di applicazione | Uso specifico | Casi importanti (ultimi 10 giorni) |
|---|---|---|
| Comunicazione in fibra ottica | Multiplexing a divisione di lunghezza d'onda, filtraggio del segnale | FBG viene utilizzato per l'ottimizzazione del segnale ottico nelle reti 5G |
| Monitoraggio dello stato di salute strutturale | Monitoraggio della deformazione di ponti, aerei ed edifici | Un progetto ferroviario ad alta velocità utilizza FBG per monitorare la deformazione dei binari in tempo reale |
| attrezzature mediche | Endoscopio, rilevamento della temperatura | Nuovo sensore FBG per la navigazione chirurgica minimamente invasiva |
| settore energetico | Monitoraggio di oleodotti, gasdotti e pale di turbine eoliche | La piattaforma eolica offshore utilizza la rete di sensori FBG |
4. Tendenze di sviluppo tecnologico del reticolo in fibra di Bragg
In combinazione con i recenti punti caldi, la tecnologia dei reticoli in fibra si sta sviluppando nelle seguenti direzioni:
1.Integrazione del rilevamento multiparametrico: Ottimizzando la struttura della griglia, è possibile monitorare simultaneamente più parametri come temperatura, deformazione e vibrazioni.
2.Miniaturizzazione e flessibilità: Sviluppare reticoli in fibra flessibile per soddisfare le esigenze di fissaggio di strutture superficiali curve complesse.
3.Analisi assistita dall'intelligenza artificiale: Utilizza algoritmi AI per elaborare i dati di rilevamento FBG per migliorare l'accuratezza e l'efficienza del monitoraggio.
5. Riepilogo
Essendo un componente importante nel campo ottico, il reticolo in fibra promuove l'innovazione tecnologica in molti settori grazie alla sua elevata sensibilità, anti-interferenza e integrabilità. A giudicare dai recenti punti caldi, le sue applicazioni nei settori del monitoraggio delle infrastrutture, dell’aggiornamento delle apparecchiature mediche e della sicurezza energetica sono particolarmente importanti. In futuro, con il progresso della scienza dei materiali e della tecnologia di produzione, le funzioni e le prestazioni dei reticoli in fibra saranno ulteriormente ampliate, fornendo un supporto tecnico più forte per una società intelligente.
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