Это как одеть “броню” на растр? Какова основная функция этого слоя?
В области волоконно-оптических сенсорных технологий «инкапсуляция» (Packaging) образно сравнивается с облачением решётки в «броню», что является весьма точной аналогией.
С точки зрения физических концепций и принципов оптотехники, голая волоконная брэгговская решётка (Bare FBG) сама по себе чрезвычайно хрупка. В качестве примера возьмём стандартное кварцевое стекло (оптическое волокно), его голый диаметр составляет всего 125\ \mu\text{m}. Даже после первичного защитного покрытия (например, акрилатной оболочки, увеличивающей диаметр до 255\ \mu\text{m}; или полиимидной оболочки, диаметром около 155\ \mu\text{m}), оно по-прежнему не может напрямую использоваться в сложных промышленных условиях или суровой полевой среде, легко подвергаясь физическому разрыву или деградации характеристик из-за поперечных сдвигов, сжатия, чрезмерных изгибов или химической эрозии.
Таким образом, инкапсуляция на уровне сенсора (Sensor Packaging) заключается в использовании конструкционных материалов, таких как металлы (например, бесшовные трубы из нержавеющей стали, трубки из сплавов), высокомолекулярные полимеры, керамика и т.д., для надёжного и научного обёртывания и защиты волоконной брэгговской решётки. Эта «броня» выполняет четыре основные функции:
1. Механическая защита и устойчивость к нагрузкам (предотвращение разрыва)
Хотя кварцевое стекло обладает высокой прочностью на растяжение, оно чрезвычайно чувствительно к сдвиговым усилиям, поперечному сжатию и ударам острыми предметами. Инкапсулирующая оболочка, выступая в качестве силового элемента, эффективно