Gerinim ölçümünde, elasto-optik katsayısı dalga boyu kaymasını nasıl etkiler?
Gerinim ölçümünde elasto-optik katsayısı, optik bir fiberin kırılma indisinin mekanik gerilime maruz kaldığında nasıl değiştiğini açıklayan kritik bir parametredir. Bir FBG gerildiğinde, Bragg dalga boyundaki kaymaya iki ana etki katkıda bulunur:
- Fiziksel Uzama: FBG’nin ızgara periyodu, uygulanan gerilim nedeniyle değişir ve bu da Bragg dalga boyunu doğrudan değiştirir.
- Fotoelastik Etki: Gerilim, elasto-optik katsayısı tarafından yönetilen fiber çekirdeğinin kırılma indisinde bir değişikliğe neden olur. Bu kırılma indisi değişikliği de Bragg dalga boyunu kaydırır.
Elasto-optik katsayısı (genellikle P_e veya p_e olarak belirtilir), bu fotoelastik etkiyi ölçer. Daha büyük bir elasto-optik katsayısı, belirli bir gerilim için kırılma indisinde daha büyük bir değişiklik anlamına gelir ve bu da daha önemli bir dalga boyu kaymasına yol açar. Bir FBG’deki gerilim (ε) nedeniyle toplam dalga boyu kayması (ΔλB) genellikle şu denklemle açıklanır:
ΔλB / λB = (1 - P_e) ε
Burada λB başlangıçtaki Bragg dalga boyu ve P_e, fiber malzemesinin farklı elasto-optik katsayılarını birleştiren etkili fotoelastik sabittir. Standart silika optik fiberler için (1 - P_e) değeri yaklaşık 0,78’dir, bu da her birim gerilim için dalga boyunun, orijinal Bragg dalga boyu ile çarpılan gerilim değerinin yaklaşık %78’i kadar kaydığı anlamına gelir.
Bu temel ilişki, FBG’lerin karşılık gelen dalga boyu kaymasını algılayarak gerilimi doğru bir şekilde ölçebilmesini sağlar.
OFSCN, çeşitli uygulamalar ve ortamlar için tasarlanmış bir dizi Fiber Bragg Grating gerinim sensörü sunar. Bunlar şunları içerir:
değeri
- OFSCN® Alaşımlı Tüp Paketlemeli Fiber Bragg Grating Gerinim Sensörü
- OFSCN® Polimer-kapsüllü Fiber Bragg Grating Gerinim Sensörü (1.5mm/2.3mm çap)
- OFSCN® Polimer-kapsüllü Fiber Bragg Grating Gerinim Sensörü (0.7mm/1.2mm çap)
İşte bazı standart ürün resimleri:
