¿Qué tan rápido puede la rejilla en sí percibir los cambios en las cantidades físicas? ¿Qué factores limitan esta velocidad?
La velocidad de respuesta intrínseca de un Fiber Bragg Grating (FBG) a cambios en cantidades físicas como la deformación o la temperatura es fundamentalmente muy rápida, limitada únicamente por la velocidad de la luz dentro de la fibra óptica. La estructura de la rejilla en sí responde de forma casi instantánea a las alteraciones en su índice de refracción y longitud física, que determinan directamente la longitud de onda de Bragg.
Sin embargo, el tiempo de respuesta total de un sistema de detección FBG está típicamente restringido por factores externos, en lugar del elemento de rejilla en sí:
- Tasa de Adquisición del Interrogador FBG: Este es a menudo el factor limitante principal para mediciones dinámicas. El interrogador debe barrer un espectro de luz, detectar el cambio en la longitud de onda de Bragg y procesar esta información. Los interrogadores de alta velocidad son capaces de tasas de muestreo en el rango de kilohercios (kHz) o incluso superiores.
- Empaquetado y Acoplamiento del Sensor: Para sensores FBG empaquetados, la masa térmica del material de empaquetado y la conductividad térmica entre el objeto medido y el FBG dictarán el tiempo de respuesta térmica para mediciones de temperatura. De manera similar, para sensores de deformación, el método de acoplamiento mecánico (por ejemplo, adhesivo, soldadura) a la estructura influye en la rapidez con la que la deformación se transfiere al FBG.
- Procesamiento y Transmisión de Datos: El tiempo requerido para que el interrogador convierta la señal óptica bruta en un valor físico significativo, y para que estos datos se transmitan y registren, también contribuye al tiempo de respuesta total del sistema.
En resumen, mientras que el FBG en sí mismo ofrece una detección de parámetros físicos casi instantánea, la velocidad de medición práctica de todo el sistema está gobernada principalmente por el rendimiento del interrogador y el empaquetado e instalación del sensor.
Aquí hay una ilustración de un Fiber Bragg Grating desnudo:
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