May 08, 2025

Un nou sistema de detecció basat en reixes de llarg període de fibres en mode

Deixa un missatge

Els sensors de reixa de fibra Bragg tenen els avantatges de la forta resistència a la interferència electromagnètica, el bon rendiment d’aïllament elèctric, la seguretat i la fiabilitat, la resistència a la temperatura, la resistència a la corrosió i la llarga distància de transmissió. Per tant, han aconseguit aplicacions amb èxit en molts camps, com ara les indústries de la construcció i aeroespacial. No obstant això, a causa de la sensibilitat creuada dels sensors de reixa de fibra a la temperatura i la tensió, aquest problema ha limitat fins a cert punt la seva aplicació pràctica, fent que sigui crucial resoldre aquest problema. Des de la dècada de 1990, molts investigadors han proposat solucions diferents. El 1995, Xu Mg et al. Escriure proposades dues reixes Bragg (FBGs) amb diferents longituds d’ona de reflex de centre a la mateixa posició sobre la fibra per mesurar simultàniament la temperatura i la tensió. Aquest mètode requereix dos conjunts de fonts de llum de banda ampla, sens dubte augmentant el cost. Bhatia V et al. va utilitzar les diferents sensibilitats de reixes de llarg període (GLP) a la temperatura i la tensió per a la mesura simultània. Aquest mètode va reduir significativament el cost, però a causa del gran rang de longitud d’ona, el temps d’escaneig espectral va ser relativament llarg. Wang Guangmu i Wei Huai van proposar utilitzar reixes de doble període per mesurar la temperatura i la tensió, però la fabricació de les reixes era més aviat difícil.

 

Actualment, la investigació sobre el problema de sensibilitat creuada de les reixes de fibra Bragg se centra principalment en les fibres d’un sol mode, mentre que els estudis sobre reixes de fibra de pocs models són relativament escassos. En comparació amb les fibres d’un sol mode, poques fibres en mode (FMF) no només admeten transmissions de mode múltiples, sinó que també presenten una sensibilitat més elevada, menors costos de fabricació i avantatges significatius en la detecció de diversos paràmetres. Poques fibres en mode poden cobrir un rang de longitud d’ona més ampli i, a més del mode fonamental, diversos modes d’ordre superior també es poden propagar al nucli de fibra. Quan aquests modes es combinen amb els modes de revestiment, mostren diferents sensibilitats a la temperatura i la tensió. A partir d’aquest fons, aquest treball proposa un nou sistema de detecció basat en pocs reixes de fibra de fibra de moda (FMF-LPG).

 

Es proposa un nou sistema de detecció basat en pocs models FMF-LPG. El sistema utilitza un acoblador 3DB per connectar dos FMF-LPGs amb períodes diferents en paral·lel per aconseguir la mesura simultània de la temperatura i la soca. Les característiques de resposta dels dos períodes diferents FMF-LPGs sota temperatura i soca s’analitzen mitjançant la simulació. La investigació va trobar que quan augmenta la temperatura, les longituds d'ona ressonants dels quatre modes d'acoblament dels pocs models de moda de llarg termini mostren redshift; Mentre que quan augmenta l’estrès, les longituds d’ona ressonants dels quatre modes d’acoblament mostren Blueshift. Al mateix temps, per a la sensibilitat d’acoblament del mode central i els dos primers modes de revestiment del mateix període, ja sigui en termes de temperatura o tensió, les sensibilitats són molt properes i no són adequades per a la mesura simultània de la temperatura i la tensió. Per tant, es seleccionen el mode LP 01- lp 0 3 del mode d'acoblament de fmf-lpg1 i el lp 11- lp12 del mode d'acoblament de fmf-lpg2. Després de l'acoblament, la sensibilitat de la temperatura i la sensibilitat de la tensió són 0. 51286nm\/ grau, 0,76143nm\/ grau, -0. 13857nm\/ με i -0. 08229nm\/ με, respectivament. En comparació amb el sistema mitjançant dues longituds d'ona centrals de reixes Bragg, el nou sistema de detecció basat en FMF-LPG pot estalviar una font de llum de banda ampla. Al mateix temps, pot solucionar eficaçment el problema del temps d’escaneig espectral llarg en un únic sistema de reixeta de llarg termini, millorant així l’eficiència de la mesura. Aquest nou sistema de detecció té àmplies perspectives d'aplicació en la construcció, aeroespacial, indústria i altres camps.

Enviar la consulta