光纤光栅-光纤光栅串-布拉格FBG-概念分类用途原理参数工艺视频采购价格

目录:

一、什么是光纤光栅(FBG布拉格光纤光栅Fiber Bragg Grating)

二、FBG光纤光栅的分类

三、光纤光栅能够做什么

四、光纤光栅和光纤光栅传感器的关系

五、光纤光栅可被用于传感的原理

六、常见光纤光栅视频

七、布拉格FBG光纤光栅的中心波长

八、光纤光栅的退火

九、什么是切趾光纤光栅,光纤光栅是否需要切趾?

十、光纤光栅的栅区长度(测点长度),栅区长度长了好还是短了好?

十一、光纤光栅的3DB带宽(半峰宽或FWHM),3DB带宽窄了好还是宽了好?

十二、光纤光栅的边模抑制比(旁瓣抑制率或SLSR),边模抑制比大了好还是小了好?

十三、光纤光栅的反射率(Reflectivity),反射率越大越好还是越小越好?

十四、如何选购光纤光栅(FBG光纤光栅的购买要点)

十五、光纤光栅的价格

十六、常见FBG光纤光栅型号、参数、产品手册如下:


一、什么是光纤光栅(FBG布拉格光纤光栅Fiber Bragg Grating

由大量间距规律变化的平行狭缝构成的光学器件被称为光栅;把这些光栅,采用不同方法刻写在光纤上,就构成了光纤光栅,或者有时候也被称为光栅光纤。其中光栅栅距等距离分布的光纤光栅又被称为布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating)——这也是大成永盛的客户们最常使用的光纤光栅。

FBG布拉格光纤光栅示意图(Fiber Bragg Grating)

二、FBG光纤光栅的分类

1、根据刻写方法不同进行分类:

根据光纤光栅刻制方法的不同,可分为紫外光透过相位掩模板刻写的光纤光栅,光纤拉丝塔拉丝过程中直写的光纤光栅,飞秒激光掩模板刻写的光纤光栅,飞秒激光逐点刻写的光纤光栅等类型。

常温单点布拉格FBG光纤光栅实物图

2、根据所用光纤不同进行分类:

根据大成永盛刻写光纤光栅所使用的光纤种类(详见大成永盛特种光纤)不同,可分为聚丙烯酸酯光纤光栅,聚酰亚胺光纤光栅,保偏光纤光栅,多芯光纤光栅等类型。

3、根据光栅测点数量不同进行分类:

根据光纤上光纤光栅数量的不同,可以分为单点光纤光栅(如上图所示),多点光纤光栅(光纤光栅串、光纤光栅阵列),多芯多点光纤光栅等类型。如下图所示为大成永盛生产的一个典型多点光纤光栅(8点光纤光栅串)。

常温多点布拉格FBG光纤光栅串实物图

大成永盛典型多点光纤光栅(8点光纤光栅串),其光谱如下图所示:

北诺®毛细®系列无缝钢管 光纤光栅传感器所用 光纤光栅串波长实测图(准分布式光纤光栅传感器实测)

4、根据光纤光栅周期特性不同进行分类:

根据光纤光栅上光栅间距的特性不同,可以分为均匀光纤光栅(布拉格光纤光栅Fiber Bragg Grating),长周期光纤光栅,相移光纤光栅,取样光纤光栅,啁啾光纤光栅等类型。

5、根据光纤光栅反射率和透射率不同进行分类:

根据北京大成永盛科技有限公司所生产的光纤光栅反射率的不同,可以分为常规光纤光栅(反射率30%至90%),弱反射率光纤光栅(反射率小于30%,甚至达到万分之一),高反射率光纤光栅(反射率大于90%)。光纤光栅透射率也有类似概念。

6、根据光纤光栅所承受温度不同进行分类:

根据大成永盛光纤光栅工作温度的不同,可以分为常温光纤光栅(工作温度-40摄氏度至零上100℃),耐高温光纤光栅(工作温度大于300℃),耐低温光纤光栅(工作温度低于-100摄氏度)。

聚酰亚胺光纤光栅-配套北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度,应变,应力传感器

7、根据光纤光栅所承受应变量不同进行分类:

根据北京大成永盛科技有限公司所生产的光纤光栅最大应变量的不同,可以分为常规光纤光栅(形变量小于10000微应变),大应变大形变光纤光栅(形变量大于10000微应变,典型30000微应变,最大可至50000με)。

光纤光栅还有很多其它的分类方法,大成永盛可以定制不同类型的光纤光栅,在此不再赘述……

三、光纤光栅能够做什么

在北京大成永盛科技有限公司,布拉格FBG光纤光栅主要被用于传感测量,我们在此拥有多项专利及丰富经验;有时候,光纤光栅也被用于通信滤波,或者用于各种不同功率激光器。大成永盛非常欢迎大家在新的光纤光栅应用领域和我们合作。

四、光纤光栅和光纤光栅传感器的关系

由于光纤光栅和光纤天然的脆弱性,因此不能被直接用于各种工程项目,因此需要对光纤光栅进行保护性封装和功能性封装,封装好的可以直接使用的产品即为光纤光栅传感器,如光纤光栅温度传感器光纤光栅应变传感器其它定制光纤光栅传感器

通过不同的封装工艺,FBG光纤光栅可以被生产为各种不同类型的光纤光栅传感器用于光纤传感。封装了光纤光栅的光纤光栅传感器可以被用于测量温度、应变、应力、振动、位移、形状、电流、磁通量等各种不同的物理量,北京大成永盛科技有限公司生产的各种光纤光栅传感器在此不再赘述。

无缝钢管封装的光纤光栅温度传感器光纤接头实物图 无缝钢管封装的光纤光栅温度传感器实物图

五、光纤光栅可被用于传感的原理

基于光纤光栅传感公式“λB =2neffΛ”,光纤光栅可被用于光纤传感的原理如下:

FBG布拉格光纤光栅概念及原理-工作原理、测温测力测应变原理-封装原理

六、大成永盛生产的常见光纤光栅视频

北京大成永盛科技有限公司生产的常见光纤光栅实物视频如下:

七、布拉格FBG光纤光栅的中心波长

通过调整光纤光栅中的光栅栅距(又叫光栅周期——数学符号Λ),大成永盛可以控制布拉格FBG光纤光栅的中心波长(数学符号λ)。

理论上来说,光纤光栅的中心波长可以是单模或多模光纤中可传输波段的任意值。但实际上,由于受到光纤光栅解调仪中光源和光路的影响,光纤光栅的中心波长往往位于 C波段(1525至1565nm),或C+L波段(1510至1590nm波段),有时也会位于800nm波段,或者1064nm附近波段。大成永盛也可以定制其它波段的光纤光栅——如果您有相应设备对它进行解调的话。

八、光纤光栅的退火

北京大成永盛科技有限公司生产的布拉格FBG光纤光栅在用于测温时,会对光纤光栅根据需要进行不同温度等级的退火,退火后的光纤光栅在封装为光纤光栅温度传感器以后,其中心波长会在高温状态下变得更稳定。光纤光栅的退火属于传感器厂家在光纤光栅温度传感器生产中的内部控制工艺,大成永盛会根据您所使用的工况针对性完成,客户无需担心,也无需专门沟通。

九、什么是切趾光纤光栅,光纤光栅是否需要切趾?

对于任一布拉格FBG光纤光栅,其反射谱中主峰的两侧会伴随有一系列的侧峰(又被称为旁瓣),这些侧峰(旁瓣)的能量强度会远远小于主峰的能量强度。但是,对于一些无法设置和调节的光纤光栅解调仪来说,有时候会无法区分侧峰(旁瓣)和主峰,解调仪可能会错误地把这些侧峰(旁瓣)信号也给识别出来,这时候这些侧峰(旁瓣)信号也就成为了解调仪中无法分离的噪声。

为了更多地减小这些侧峰(旁瓣)的能量强度,大成永盛默认会对光纤光栅进行切趾,就是在生产时用一些特定的函数对光纤光栅的折射率调制幅度进行调制,经切趾后的光纤光栅称为切趾光纤光栅,它在反射谱中的能量密度——对应反射率明显降低。

对于一些特殊生产的光栅,大成永盛可能无法对其进行切趾,但是我们的光纤光栅解调仪可以通过软件的设置,在系统内过滤掉这些侧峰(旁瓣),这个时候光纤光栅是否进行切趾就不重要了。

十、光纤光栅的栅区长度(测点长度),栅区长度长了好还是短了好?

光纤光栅的栅区长度又被称为光纤光栅的测点长度,栅区长度越短,光纤光栅越接近于物理意义上的一个点。而根据光纤光栅传感器使用环境的不同,大成永盛也无法泛泛说光纤光栅的栅区长度是长了好还是短了好。北京大成永盛科技有限公司生产的布拉格FBG光纤光栅,其常见栅区长度为15毫米、10mm、8毫米、5mm,3毫米和1毫米。

客户从大成永盛定制的光纤光栅的栅区长度可被定义和调整,但不同的长度会导致其它参数的变化,因此在您选购时需要和我们进行商量以便于进行不同参数间的取舍和斟酌平衡,大成永盛也会根据您所使用的环境进行有针对性的推荐。

十一、光纤光栅的3DB带宽(半峰宽或FWHM),3DB带宽窄了好还是宽了好?

光纤光栅的3DB带宽又被称为半峰宽/半高宽或FWHM,大成永盛更习惯于称之为3DB带宽。该参数用于表征光纤光栅的主峰能量密度下降至一半时,该光纤光栅所占用的带宽。大成永盛可以明确的是,在光纤光栅传感领域,3DB带宽越小越好(但也可能不像你想象的那么重要),这么说的原因来自于光纤光栅解调仪的限制。

光纤光栅的3DB带宽会受到其它参数的影响,北京大成永盛科技有限公司生产的布拉格FBG光纤光栅,其3DB带宽大约在0.2nm至2.0nm之间(随其它参数变化而变化),因此在您选购时需要和我们进行商量以便于进行不同参数间的取舍和斟酌平衡,大成永盛也会根据您所使用的环境进行有针对性的推荐。

十二、光纤光栅的边模抑制比(旁瓣抑制率或SLSR),边模抑制比大了好还是小了好?

光纤光栅的边模抑制比又被称为旁瓣抑制率或SLSR,大成永盛更习惯于称之为边模抑制比。该参数用于表征光纤光栅的主峰能量密度与侧峰(旁瓣)能量密度之差异。大成永盛可以明确的是,在光纤光栅传感领域,边模抑制比越大越好(但也可能不像你想象的那么重要),但一般来说,该参数只要大于12db即能满足光纤光栅解调仪的使用要求。

光纤光栅的边模抑制比会受到其它参数的影响,因此在您选购时需要和我们进行商量以便于进行不同参数间的取舍和斟酌平衡,大成永盛也会根据您所使用的环境进行有针对性的推荐。

十三、光纤光栅的反射率(Reflectivity),反射率越大越好还是越小越好?

光纤光栅的反射率是指光纤光栅的所有弱反射面叠加后对于相应中心波长入射光的反射能力,常用百分比来表示。

根据光纤光栅传感器使用环境的不同,以及大家所用光纤光栅解调仪的不同,大成永盛无法泛泛说光纤光栅的反射率是大了好还是小了好。

光纤光栅的反射率会受到其它参数的影响,因此在您选购时需要和我们进行商量以便于进行不同参数间的取舍和斟酌平衡,大成永盛也会根据您所使用的环境进行有针对性的推荐。

北京大成永盛科技有限公司生产的光纤光栅从反射率方面可以分为常规光纤光栅(反射率30%至90%),弱反射率光纤光栅(反射率小于30%,甚至达到万分之一),高反射率光纤光栅(反射率大于90%),您可以根据需要进行选择。

十四、如何选购光纤光栅(FBG光纤光栅的购买要点)

北京大成永盛科技有限公司生产的布拉格FBG光纤光栅用途广泛、种类丰富、型号众多,可以被封装在光纤光栅传感器中使用,也可以作为裸光纤光栅单独使用。在您进行选购的时候要根据您的需求进行选择:

1、明确光纤光栅需要测试的物理量

对光纤光栅来说,需要明确的物理量主要为温度(测温需求)和应变(测形变、受力、位移、振动、加速度等需求),因为多数其它的物理量本质上也都可以归结为温度和应变这两个物理量。

2、明确光纤光栅的最大使用量程

对温度来说,您需要确认光纤光栅被使用的温度范围;对应变来说,您需要确认光纤光栅最大的应变量,或形变量。

3、明确FBG光纤光栅的测点数量

是单点还是多点温度测量,如果是多点温度测量,还要确认一根光纤光栅上所需要的FBG数量。

4、明确您所需要光纤光栅的波长范围

光纤光栅的波长范围主要由您所所使用的光纤光栅解调仪能测试的范围所决定,常见为C波段(1525nm至1565nm),C加L波段(1510nm至1590nm)、800纳米波段(800nm至900nm),其它波段可联系定制。

十五、光纤光栅的价格

在您向北京大成永盛科技有限公司提供了您所需要布拉格FBG光纤光栅的长度、物理量、物理量量程、测点数量、波长范围、采购数量之后,大成永盛就可以给您核算光纤光栅的价格了。

十六、北京大成永盛科技有限公司生产的常见FBG光纤光栅型号、参数、产品手册如下:

1、普通FBG布拉格光纤光栅的产品手册

普通光纤光栅为紫外光掩模板方式刻写,所用光纤为聚丙烯酸酯涂覆光纤。

2、耐高温低温FBG布拉格光纤光栅的产品手册

耐高温低温光纤光栅为紫外光掩模板方式刻写,所用光纤为聚酰亚胺涂覆光纤,是耐高温光纤,也是耐低温光纤。

3、耐高温低温FBG布拉格飞秒光纤光栅的产品手册

耐高温低温FBG布拉格飞秒光纤光栅为飞秒激光直写方式刻写的光纤光栅,所用光纤为聚酰亚胺涂覆光纤,是耐高温光纤,也是耐低温光纤。

4、高强度光纤光栅的产品手册

名称
常规光纤光栅-SMF28e光纤光栅串-紫外光掩模板刻写FBG-聚丙烯酸酯重涂覆
耐高温光纤光栅-耐低温光纤光栅串-紫外光掩模板刻写FBG-聚酰亚胺重涂敷
飞秒光纤光栅-飞秒激光逐点刻写光纤光栅串-耐高温低温FBG
高强度光纤光栅-无剥除高抗拉大应变FBG