En la medición de deformaciones, ¿cómo influye el coeficiente elasto-óptico en el desplazamiento de la longitud de onda?
En la medición de deformación, el coeficiente elasto-óptico es un parámetro crucial que describe cómo cambia el índice de refracción de una fibra óptica cuando se somete a una tensión mecánica. Cuando una FBG se tensa, dos efectos principales contribuyen al desplazamiento de su longitud de onda de Bragg:
- Elongación física: El período de la rejilla de la FBG cambia debido a la tensión aplicada, alterando directamente la longitud de onda de Bragg.
- Efecto fotoelástico: La tensión induce un cambio en el índice de refracción del núcleo de la fibra, regido por el coeficiente elasto-óptico. Este cambio en el índice de refracción también desplaza la longitud de onda de Bragg.
El coeficiente elasto-óptico (a menudo denotado como P_e o p_e) cuantifica este efecto fotoelástico. Un coeficiente elasto-óptico mayor significa un mayor cambio en el índice de refracción para una tensión dada, lo que conduce a un desplazamiento de longitud de onda más significativo. El desplazamiento total de la longitud de onda (ΔλB) debido a la tensión (ε) en una FBG generalmente se describe mediante la ecuación:
ΔλB / λB = (1 - P_e) ε
Donde λB es la longitud de onda de Bragg inicial y P_e es la constante fotoelástica efectiva, que combina diferentes coeficientes elasto-ópticos del material de la fibra. Para las fibras ópticas de sílice estándar, el valor de (1 - P_e) es aproximadamente 0.78, lo que indica que por cada unidad de tensión, la longitud de onda se desplaza aproximadamente el 78% del valor de la tensión multiplicado por la longitud de onda de Bragg original.
Esta relación fundamental garantiza que las FBG puedan medir con precisión la deformación detectando el desplazamiento de longitud de onda correspondiente.
OFSCN ofrece una gama de sensores de deformación de fibra de red de Bragg (FBG) diseñados para diversas aplicaciones y entornos. Estos incluyen:
- <a href=“Fiber Bragg Grating strain sensor - FBG strain gauge - 6000με - High Temperature FBG Strain Sensor - picture parameter customization - manufacturer brand price - DCYS - ofscn.net” target=“_blank”
Sensor de deformación de fibra de red de Bragg empaquetado en tubo de aleación OFSCN®
- <a href=“FBG strain sensor - insertion/immersion/surface mount type - 6000με - seamless steel tube protection - FBG strain gauge - picture parameter customization - manufacturer brand price - DCYS - ofscn.net” target=“_blank”
Sensor de deformación de fibra de red de Bragg encapsulado en polímero OFSCN® (diámetro de 1.5 mm/2.3 mm)
- <a href=“https://www.ofscn.net/fbg-products/strain-sensor-4.html” target=“_blank”
Sensor de deformación de fibra de red de Bragg encapsulado en polímero OFSCN® (diámetro de 0.7 mm/1.2 mm)
Aquí hay algunas imágenes de productos estándar:
