位相シフトFBG(PS-FBG)

なぜ非常に狭い伝送ウィンドウを生成できるのでしょうか。超高精度センシングにおけるそれらの用途は何ですか。

位相シフトファイバーブラッググレーティング(PS-FBG)は、グレーティング構造に特定の変更を加えることで、非常に狭い透過ウィンドウを示すように設計されています。

PS-FBGがこれほど狭い透過ウィンドウを生成できる理由は次のとおりです。

  1. 局所的な位相シフト: PS-FBGは、基本的に標準的なFBGに、グレーティング構造内の特定の位置に導入された離散的な位相シフトを加えたものです。この位相シフトは、ブラッググレーティング内に埋め込まれた局所的な欠陥または小さなファブリ・ペロー共振器として機能します。
  2. 共振器効果: この局所的な共振器は共鳴条件を作り出します。広帯域の光がPS-FBGに入射すると、ほとんどの波長は従来のFBGと同様に反射されます。しかし、内部共振器の共鳴条件に正確に一致する特定の波長では、光はグレーティングを「トンネル」して通過することができ、FBGの阻止帯内に非常にシャープで狭い透過ピークが現れます。
  3. 超狭線幅: この透過ピークのシャープさは、超狭線幅として特徴づけられ、位相シフトによって形成される共振器の高いQ値の直接的な結果です。これにより、非常に精密な波長を通過させることができます。

PS-FBGの超高精度センシングにおける用途は、この特性に直接由来します。
非常に狭い透過ウィンドウを生成できるということは、グレーティングの物理的パラメータ(ひずみ、温度、外部屈折率など)のわずかな変化でさえ、このシャープな透過ピークに非常に識別しやすいシフトを引き起こすことを意味します。これにより、PS-FBGは以下に最適です。

  • 超高分解能分光法: 光信号の非常に微妙なシフトを検出します。
  • 高精度ひずみ/温度センシング: ピコメートルレベルの波長シフトでさえ重要な測定において、例外的に細かい分解能を実現します。
  • 光フィルタリング: 要求の厳しい光通信またはセンサーネットワークにおいて、高選択的な波長フィルタとして機能します。

位相シフトFBGの製造には専門的な技術がしばしば必要とされますが、OFSCNでは、当社の基盤となるベアFBG(例:OFSCN® ポリアクリレートファイバーブラッググレーティング/ファイバーブラッググレーティングストリング(ベア)およびOFSCN® 標準フェムト秒ファイバーブラッググレーティング/ファイバーブラッググレーティングストリング(ベア))は、このような高度なアプリケーションに必要な高品質の光ファイバーとグレーティングプラットフォームを提供します。特定のパッケージ化された高精度センシングニーズについては、OFSCN® 合金チューブパッケージ化ファイバーブラッググレーティングひずみセンサーのような堅牢なパッケージ化されたひずみセンサーも、デモジュレーションシステムとアプリケーション要件に応じて高精度測定用にカスタマイズできます。

以下に標準的な製品画像を示します。