什么是单模光纤(smf-28)中的光栅?

为什么大多数 FBG 传感器都制作在单模光纤上?

在光纤光栅(FBG)传感领域,单模光纤(如常用的 SMF-28 标准光纤)是应用最广泛的基底材料。以下是从技术原理和工程应用角度对您问题的解答:

为什么大多数 FBG 传感器制作在单模光纤上?

  1. 模式简单,信号清晰:
    单模光纤在工作波长下只传输一种模式(基模)。相比于多模光纤,单模光纤中不存在模式色散,这使得反射回来的 FBG 光谱中心波长非常尖锐且单一。在解调时,这种高信噪比的窄带反射峰能提供极高的测量精度。

  2. 传输损耗极低:
    单模光纤(特别是符合 G.652 标准的光纤)在 1550nm 附近的损耗极低。这允许 FBG 传感器布置在数公里甚至数十公里之外,而信号依然清晰,非常适合大型基础设施(如桥梁、大坝、电网)的远程监测。

  3. 支持大规模准分布式测量:
    由于信号纯净,我们可以在一根单模光纤上通过波分复用(WDM)技术串联几十个甚至上百个不同波长的 FBG 传感器(即光纤光栅串)。多模光纤由于模式杂乱,很难实现这种高密度的复用。

  4. 标准化与兼容性:
    SMF-28 是电信工业的标准,配套的光纤连接器、熔接机和解调仪(如 OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator)绝大多数都是基于单模光纤开发的。

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针对不同的应用环境,我们基于单模光纤(SMF-28e 或 G.657 系列)开发了多种光栅产品:

产品实物图示例:

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