本文摘要:光纤光栅是以一定方法再次沿轴向周期性地调制光纤芯的折射率而构成的散射光栅,是无源滤波器元件. 光纤光栅具有体积小、熔接损失小、与光纤兼容、可嵌入智能材料等优点,其共振波长对温度、突发事件、折射率、浓度等外界环境的变化很脆弱,因此光纤通信和塞随着科学技术的巨大发展光纤在通信和传感领域的应用更普遍地已经渗透到一些类似的环境中。

光纤光栅是以一定方法再次沿轴向周期性地调制光纤芯的折射率而构成的散射光栅,是无源滤波器元件. 光纤光栅具有体积小、熔接损失小、与光纤兼容、可嵌入智能材料等优点,其共振波长对温度、突发事件、折射率、浓度等外界环境的变化很脆弱,因此光纤通信和塞随着科学技术的巨大发展光纤在通信和传感领域的应用更普遍地已经渗透到一些类似的环境中。例如在油井下的高温高压、低腐蚀性环境、核电站、宇宙空间等放射线环境中,在这些环境中,以往的光纤不受外界环境的影响,允许光纤永久损伤、传输损失减少、光纤的使用。

光纤用于上述环境,光纤损伤的原因主要包括氢元素对光纤芯的损伤和放射线对光纤结构的破坏造成的损伤。为了防止这种状况的再次发生,需要特别处理光纤的结构和成分。

研究表明,氢元素通过与光纤芯中的离子再次反应,破坏芯的结构,减少传输损耗。另一方面,放射线通过传递能量,使芯中原子的外层电子再次产生光子,引起光纤性能的好转。为了防止这种情况频繁发生,减少由此产生的伤害,需要使用类似的结构和材料的光纤。事实证明,在包层中掺杂氟,芯是显示二氧化硅的光纤,需要大幅度降低氢损失和放射线的影响。

但是,这最终带来了在上述光纤芯制造光纤光栅,用于油井下的高温高压、低锈环境、核电站、宇宙空间等放射线环境下的光纤光栅的传感监测的新问题。现有光纤光栅的制造方法是基于准分子激光曝光的方法制造光纤光栅,因此拒绝使用的光纤芯具有低的光敏性,光纤芯必须配合锗元素和硼元素,另一方面基于飞秒激光的新光纤光栅制取技术很好地解决了上述问题。利用用于飞秒激光技术,飞秒激光的瞬时能量低,非热加工,加工精度高等优点,系统构成要求见上图。

使用800nm的飞秒激光进行光束整形后,用显微镜物镜研究后,聚集在光纤芯上。因为不需要观测焦点方位是否位于光纤芯,所以必须通过用后置照相机观察背光点形状来判别焦点方位。另外,为了打开宽带光源和分光器,需要动态监视光栅制取中的光谱变化,判别光栅制取状况。

为了用飞秒激光技术制造光纤光栅,与以往的方法相比,需要在非感光性光纤上制造光栅。例如,除了二氧化硅光纤、氟化物光纤等,还具有其他优点。

首先,飞秒激光制不需要用于振幅模板,因此可以解除振幅模板的允许,理论上是任意光线波长的光纤光栅,例如氟化物光纤制的2um、3um光纤光栅其次,800nm飞秒激光需要利用光纤的涂层(丙烯酸酯、聚酰亚胺等),因此在制作栅极的过程中不需要剥离光纤的涂层,制作的光纤光栅的强度大幅度增加更主要的是,准分子制的光纤光栅不能承受低温。温度低于150度时,光纤性能开始发展。飞秒激光制造的光栅需要耐高温超过1000度,需要在高温环境中使用。

因此,飞秒激光制造的光纤光栅技术经常出现,很大程度上解决了光纤光栅传感技术在多种危险环境中的应用。应用于油气工程领域,光纤光栅必须具有抗氢损失的性能,往往要承受300度的高温。

另一方面,在光纤激光领域,2um、3um光纤激光系统必须使用氟化物光纤光栅。在核电站和宇宙空间等放射线环境中,光纤光栅必须承受高放射线能量。在这些类似的危险环境中,飞秒激光制造的光纤光栅需要满足所有的特殊要求,光纤光栅传感技术的应用领域大大扩展。

本文关键词:博电竞

本文来源:博电竞-www.kekasihmu.com

相关文章

网站地图xml地图