Apa itu Bragg Grating?

Apa itu Bragg Grating?

Kisi Bragg adalah serat optik pendek yang dirancang untuk menyaring panjang gelombang cahaya. Seperti gundukan kecepatan di terowongan, kisi-kisi kecil menempati inti kaca serat, ditempatkan pada interval hingga ratusan sekaligus. Ini dirancang untuk secara bertahap memantulkan kembali bagian tertentu dari gelombang cahaya. Kisi-kisi membubarkan bagian dari gelombang saat perjalanan, yang memungkinkan kontrol fine tune atas sifat transmisi gelombang untuk berbagai tujuan.

Pria memegang komputer

Secara kolektif, kisi-kisi ini menstabilkan keluaran sinar laser dan memungkinkan multiplexer divisi gelombang berfungsi. Perangkat ini memisahkan gelombang cahaya untuk meningkatkan transmisi gelombang yang berjalan secara bersamaan melalui serat. Kisi Bragg lainnya bekerja di sensor serat optik yang mengukur suhu dan regangan.

Panjang gelombang Bragg berhubungan dengan perhitungan periode interferensi berkas cahaya dan sudut datang, yang memungkinkan kisi-kisi ditempatkan secara efektif. Dinamai setelah fisikawan Inggris Sir William Lawrence Bragg. Kisi Bragg dibuat dengan menggunakan laser ultraviolet (UV) untuk menuliskan indeks bias di sepanjang inti serat.

Dua metode untuk mencapai variasi refraksi periodik atau aperiodik termasuk interferensi dan masking. Pada dasarnya, fotosensitifitas serat diubah oleh paparan, interferensi, atau penyamaran sinar UV. Proses ini dapat diotomatisasi untuk produksi massal serat dengan periode kisi bias.

Kegunaan lain dari Bragg grating pada serat optik adalah dalam penggunaan teknologi sensor. Salah satu jenis sensor serat optik mendeteksi sifat bahan yang melewati celah di jalur optik. Sensor juga dapat menggunakan serat untuk melakukan informasi dari jenis sensor lainnya. Sifat tersebut meliputi intensitas cahaya, fase, dan polarisasi. Serat dengan kisi Bragg secara tidak berbahaya memantulkan beberapa frekuensi cahaya spektrum luas dan membersihkan jalur hanya untuk panjang gelombang yang diinginkan yang dianalisis.

Dalam teknologi sensor, prinsip kisi Bragg juga digunakan dengan cara lain. Sensor yang dilengkapi dengan kisi serat Bragg dapat mengukur suhu dan regangan. Perubahan suhu dapat mengubah indeks bias serat, yang mengubah panjang gelombang yang dipantulkan. Tingkat perubahan sesuai dengan nilai suhu, kecuali kondisi lain seperti tegangan atau kompresi.

Ketegangan mungkin disebabkan oleh faktor serupa yang menyebabkan perubahan suhu; untuk mengukur regangan membutuhkan penggunaan regangan dan sensor suhu . Kualitas panjang gelombang yang dipantulkan menunjukkan adanya perubahan dalam indeks bias. Pembacaan suhu hanya dikurangi dari perubahan total, dan perbedaannya dikaitkan dengan regangan. Ini disebut sebagai nilai regangan kompensasi suhu.

Sensor optik menggunakan kisi Bragg menggantikan sensor listrik konvensional dengan karakteristik pemasangan yang serupa; pengukur dipasang dengan cara yang sama melalui baut, las, epoksi, dan penempatan tertanam. Saluran optik, bagaimanapun, dapat menampung lusinan sensor dan memberikan transmisi yang aman dan jelas pada jarak yang jauh. Dengan demikian, sensor ini dapat pergi ke tempat sensor konvensional gagal.

Penggunaan kisi Bragg memungkinkan serat dengan panjang gelombang dan bandwidth khusus. Ini memberikan reflektifitas yang diperlukan untuk mengakomodasi banyak aplikasi dan kondisi lapangan. Inovasi serat menandai banyak perbaikan pada sistem konvensional yang lebih kompleks dan mahal.