Quando a fibra é submetida a tensão ou compressão, como o período da rede e o índice de refração mudam?
Quando uma rede de fibra óptica Bragg (FBG) é submetida a tensão ou compressão, tanto o período da rede quanto o índice de refração efetivo do núcleo da fibra mudam.
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Alteração do Período da Rede (Λ):
- Tensão: Quando a fibra é esticada (tensão), seu comprimento aumenta, fazendo com que o período da rede (o espaçamento entre os planos da rede) se expanda.
- Compressão: Quando a fibra é comprimida, seu comprimento diminui, fazendo com que o período da rede encolha.
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Alteração do Índice de Refração Efetivo (neff):
- Essa alteração é devida ao efeito fotoelástico.
- Tensão: Esticar a fibra causa uma redução em seu diâmetro (efeito Poisson) e altera o espaçamento atômico dentro do vidro, o que, por sua vez, modifica o índice de refração efetivo do núcleo da fibra. Para fibras de sílica, o estiramento geralmente leva a uma diminuição no índice de refração.
- Compressão: Comprimir a fibra tem o efeito oposto, aumentando seu diâmetro e geralmente levando a um aumento no índice de refração.
Essas alterações simultâneas tanto no período da rede (Λ) quanto no índice de refração efetivo (neff) influenciam diretamente o comprimento de onda de Bragg (λB) de acordo com a condição de Bragg: λB = 2 * neff * Λ. Como o comprimento de onda de Bragg muda proporcionalmente à deformação aplicada, isso permite uma medição de deformação altamente precisa.
Para aplicações de detecção de deformação, a DCYS (OFSCN) oferece vários sensores de deformação de rede de fibra Bragg projetados para diferentes ambientes. Por exemplo, o
Sensor de Deformação de Rede de Fibra Óptica Embalado em Tubo de Liga OFSCN®
é adequado para aplicações de alta temperatura, enquanto os
Sensores de Deformação de Rede de Fibra Óptica Encapsulados em Polímero OFSCN®
(diâmetro de 1,5 mm/2,3 mm e diâmetro de 0,7 mm/1,2 mm) são ideais para aplicações de uso geral.
Aqui estão algumas imagens de produtos padrão:
