May 08, 2025

Et nytt sensingssystem basert på gitter med lang periode av få modusfibre

Legg igjen en beskjed

Fiber Bragg Grating Sensors har fordelene med sterk motstand mot elektromagnetisk interferens, god elektrisk isolasjonsytelse, sikkerhet og pålitelighet, høy temperaturmotstand, korrosjonsmotstand og lang overføringsavstand. Derfor har de oppnådd vellykkede applikasjoner på mange felt, for eksempel bygg- og romfartsindustrien. På grunn av tverrsensitiviteten til fiberbragg ristesensorer til temperatur og belastning, har dette problemet imidlertid til en viss grad begrenset deres praktiske anvendelse, noe som gjør det avgjørende å løse dette problemet. Siden 1990 -tallet har mange forskere foreslått forskjellige løsninger. I 1995 har Xu Mg et al. foreslått å skrive to Bragg -gitter (FBG) med forskjellige midtrefleksjonsbølgelengder i samme stilling på fiberen for samtidig å måle temperatur og belastning. Denne metoden krever to sett med bredbåndslyskilder, som utvilsomt øker kostnadene. Bhatia v et al. benyttet de forskjellige følsomhetene ved gitter med lang tid (LPG) til temperatur og belastning for samtidig måling. Denne metoden reduserte kostnadene betydelig, men på grunn av det store bølgelengdeområdet var spektralskanningstiden relativt lang. Wang Guangmu og Wei Huai foreslo å bruke rister med dobbel period for å måle temperatur og belastning, men fabrikasjonen av gitter var ganske vanskelig.

 

Foreløpig fokuserer forskning på tverrsensitivitetsproblemet med fiberbragg rister hovedsakelig på fibre med en modus, mens studier på få modusfibergitter er relativt knappe. Sammenlignet med enkeltmodusfibre, støtter få modusfibre (FMF) ikke bare overføringer med flere modus, men viser også høyere følsomhet, lavere produksjonskostnader og betydelige fordeler i deteksjon med flere parameter. Få modusfibre kan dekke et bredere bølgelengdeområde, og i tillegg til den grunnleggende modusen, kan flere høyere orden også forplante seg i fiberkjernen. Når disse modusene kobles sammen med kledningsmodusene, viser de forskjellige følsomheter for temperatur og belastning. Basert på denne bakgrunnen, foreslår denne artikkelen et nytt sensing-system basert på få modus fiber langvarige gitter (FMF-LPG).

 

Et nytt sensing-system basert på få modus FMF-LPG foreslås. Systemet bruker en 3DB-kobling for å koble to FMF-LPG-er med forskjellige perioder parallelt for å oppnå samtidig måling av temperatur og belastning. Responsegenskapene til de to forskjellige perioden FMF-LPGs under temperatur og belastning blir analysert gjennom simulering. Forskningen fant at når temperaturen stiger, viser resonansbølgelengdene til de fire koblingsmodusene i de få modusene med lang periode røde skifter; Mens stresset øker, viser resonansbølgelengdene til de fire koblingsmodusene Blueshift. Samtidig, for koblingsfølsomheten til kjernemodus og de to første kledningsmodusene i samme periode, enten det er når det gjelder temperatur eller spenning, er følsomhetene veldig nær og er ikke egnet for samtidig måling av temperatur og belastning. Derfor er LP 01- LP 0 3 koblingsmodus for FMF-LPG1 og LP 11- LP12 koblingsmodus for FMF-LPG2. Etter kobling er temperaturfølsomheten og belastningsfølsomheten 0. 51286nm\/ grad, 0.76143nm\/ grad, -0. 13857nm\/ με, og -0. 08229nm\/ με og -0. Sammenlignet med systemet ved bruk av to midtre bølgelengder av Bragg-gitter, kan det nye sensing-systemet basert på FMF-LPG spare en bredbåndslyskilde. Samtidig kan det effektivt løse problemet med lang spektral skanningstid i et enkelt gittersystem med lang periode, og dermed forbedre måleeffektiviteten. Dette nye sensing -systemet har brede applikasjonsutsikter innen bygging, romfart, industri og andre felt.

Sende bookingforespørsel