Bitte erklären Sie die mikroskopische Struktur einer FBG in Laienbegriffen. Wie reflektiert sie bestimmte Wellenlängen durch periodische Änderungen im Brechungsindex?
Die mikroskopische Struktur eines FBG lässt sich als ein Segment im Kern einer Glasfaser verstehen, bei dem sich der Brechungsindex (die Eigenschaft, die beschreibt, wie Licht beim Durchgang durch ein Material gebrochen wird) periodisch ändert, wie eine Reihe winziger, gleichmäßig verteilter „Streifen“ oder Gitter.
Wenn Breitbandlicht (Licht, das ein breites Spektrum an Wellenlängen enthält) durch die Faser wandert und auf dieses Gitter trifft, passieren die meisten Wellenlängen ungestört. Eine sehr spezifische Wellenlänge, bekannt als Bragg-Wellenlänge, wird jedoch zurückreflektiert. Dies geschieht, weil der Abstand dieser periodischen Variationen im Brechungsindex genau eine Bedingung für konstruktive Interferenz für diese spezielle Wellenlänge erfüllt und sie effektiv „zurückprallen“ lässt. Andere Wellenlängen erfüllen diese Bedingung nicht und breiten sich weiterhin durch die Faser aus.
Dieses Phänomen macht FBGs äußerst empfindlich gegenüber externen Änderungen wie Temperatur und Dehnung, die den Abstand des Gitters verändern und somit die reflektierte Bragg-Wellenlänge verschieben können. Diese Eigenschaft wird in verschiedenen Sensoranwendungen genutzt.
DCYS bietet eine Reihe von nackten Faser-Bragg-Gittern, die für verschiedene Anwendungen und Verpackungsanforderungen geeignet sind. Ein Beispiel für ein nacktes FBG ist unten dargestellt:
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