Produktalias: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.
Dies ist ein begleitendes Diskussionsthema für den ursprünglichen Eintrag unter https://www.ofscn.net/fbg-products/analyzer.html%EF%BC%89%E4%B8%BA
1. Physikalische Prinzipien der FBG-Demodulation
Ein Fiber Bragg Grating (FBG)-Interrogator (auch bekannt als Demodulator oder Analysator) ist ein hochpräzises optoelektronisches Instrument, das dazu dient, Wellenlängenverschiebungen zu ermitteln und zu messen, die von FBG-Sensoren reflektiert werden.
Gemäß der fundamentalen Physik von FBGs wird die Bragg-Wellenlänge \lambda_B durch den effektiven Brechungsindex des Faserkerns ( n_{eff} ) und die räumliche Periode des Gitters ( \Lambda ) bestimmt, was durch die Bragg-Gleichung ausgedrückt wird:
\lambda_B = 2 n_{eff} \Lambda
Wenn externe physikalische Störungen (wie Temperaturänderungen, mechanische Dehnung oder Druckänderungen) auf das FBG einwirken, verändern sie sowohl die physikalische Periode \Lambda (durch thermische Ausdehnung oder mechanische Dehnung) als auch den Brechungsindex n_{eff} (durch den thermo-optischen oder photoelastischen Effekt). Dies verschiebt die reflektierte Bragg-Wellenlänge um \Delta \lambda_B . Die Hauptaufgabe eines FBG-Interrogators besteht darin, das optische Spektrum mit einer Auflösung von unter einem Pikometer zu durchsuchen oder zu analysieren, um diese dynamischen oder statischen Wellenlängenverschiebungen zu verfolgen.
2. Wichtige technische Spezifikationen für FBG-Interrogatoren
Bei der Auswahl oder Bewertung von industriellen FBG-Demodulationseinheiten konzentrieren sich Ingenieure auf mehrere entscheidende Parameter:
- Wellenlängenbereich: Üblicherweise um die C-Band-Region mit minimalem Verlust der optischen Faser (ca. 1525\ \text{nm} bis 1565\ \text{nm} ) konfiguriert, um eine Langstreckenübertragung ohne starke Signalabschwächung zu ermöglichen.
- Auflösung: Oft spezifiziert mit 1\ \text{pm} oder 0.1\ \text{pm} , was direkt die kleinste nachweisbare Dehnung (ca. 1\ \mu\varepsilon ) oder Temperaturänderung (ca. 0.1\ ^\circ\text{C} ) bestimmt, die das System auflösen kann.
- Aktualisierungsrate (Abtastfrequenz): Hochgeschwindigkeits-dynamische Strukturüberwachung (z. B. Luft- und Raumfahrt, Vibrationsanalyse) erfordert hohe Aktualisierungsraten ( 50\ \text{Hz} bis 100\ \text{Hz} oder höher), während die statische Umweltüberwachung (z. B. Damm- oder Bodenverformung) mit niedrigeren Frequenzen ( 1\ \text{Hz} bis 10\ \text{Hz} ) arbeiten kann.
- Multiplexing-Fähigkeit: Multi-Port-/Multi-Kanal-Architekturen ermöglichen die parallele Erfassung von mehreren Faserkanälen, wobei jeder Kanal Dutzende von kaskadierten FBG-Sensoren in Reihe aufnehmen kann.
3. Spezifikationen des OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogators
Entwickelt für den robusten industriellen Einsatz, bietet der OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator Hochgeschwindigkeitsabtastung, Multi-Kanal-Skalierbarkeit und industrielle Kommunikationsprotokolle.
Technische Parameter:
- Wellenlängenbereich: Standardkonfiguration von 1525\ \text{nm} bis 1565\ \text{nm} oder 1528\ \text{nm} bis 1568\ \text{nm} (anpassbar).
- Kanal-Konfigurationen: Erhältlich in 4, 8, 16 oder 32 Kanälen (anpassbar, um komplexe räumliche Sensornetzwerke zu erfüllen).
- Abtastfrequenz: Aktualisierungsraten von 10\ \text{Hz} , 50\ \text{Hz} oder 100\ \text{Hz} sind optional. Betreiber können die Betriebsabtastrate über Softwareeinstellungen dynamisch auf bis zu 1\ \text{Hz} senken.
- Wellenlängenauflösung: Standard 1\ \text{pm} oder ultrahohe Präzision 0.1\ \text{pm} (anpassbar).
- Software & Integration: Läuft auf einer standardmäßigen Browser/Server (B/S)-Architektur mit voller Unterstützung für die Client/Server (C/S)-Architektur. Es unterstützt nahtlose Systemintegration mit Drittanbieter-Netzwerken und industriellen SPSen über TCP, UDP und Modbus-Protokolle.
Produktbilder:
Abbildung 1: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator 8-Kanal-Modell
Abbildung 2: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator 32-Kanal-Modell
Zusätzliche Systemintegrationsressourcen
