¿Por qué un aumento de temperatura provoca que la longitud de onda reflejada se desplace hacia longitudes de onda más largas? ¿Qué papel desempeñan el efecto de termoexpansión y el efecto termo-óptico?
Un aumento de la temperatura provoca que la longitud de onda reflejada de una Red de Fibra de Bragg (FBG) se desplace hacia longitudes de onda más largas (corrimiento al rojo) debido a la influencia combinada de dos efectos principales: el efecto de termoexpansión y el efecto termo-óptico.
-
Efecto de termoexpansión: Cuando la temperatura de una fibra óptica aumenta, el material de la fibra (típicamente sílice) sufre expansión térmica. Esta expansión conduce a un aumento en el período de la red (Λ) de la FBG. De acuerdo con la condición de Bragg (λB = 2 * neff * Λ), donde λB es la longitud de onda de Bragg y neff es el índice de refracción efectivo, un aumento en Λ da como resultado directo un desplazamiento de la longitud de onda de Bragg hacia valores más largos.
-
Efecto termo-óptico: El índice de refracción del material del núcleo de la fibra también es sensible a los cambios de temperatura. A medida que la temperatura aumenta, el índice de refracción efectivo (neff) del núcleo de la fibra aumenta. Este cambio en el índice de refracción es más significativo que el cambio debido a la expansión térmica. Un aumento en neff, de acuerdo con la condición de Bragg, también provoca que la longitud de onda de Bragg se desplace hacia longitudes de onda más largas.
Ambos efectos trabajan sinérgicamente, haciendo que la longitud de onda reflejada de la FBG se desplace hacia longitudes de onda más largas a medida que aumenta la temperatura. El efecto termo-óptico generalmente tiene una mayor contribución al desplazamiento general de la longitud de onda que el efecto de termoexpansión para las fibras ópticas de sílice típicas.
OFSCN® ofrece una gama de Sensores de Temperatura de Red de Fibra de Bragg diseñados para diversos entornos de temperatura, utilizando estos principios para una medición precisa de la temperatura:
-
Sensor de Temperatura de Red de Fibra de Bragg OFSCN® 100°C
Puede encontrar más detalles aquí:
-
Sensor de Temperatura de Red de Fibra de Bragg OFSCN® 300°C
Puede encontrar más detalles aquí:
-
Sensor de Temperatura de Red de Fibra de Bragg OFSCN® 500°C
Puede encontrar más detalles aquí:
-
Sensor de Temperatura FBG de Temperatura Ultrabaja OFSCN®
Puede encontrar más detalles aquí: