감지용으로 광섬유 브래그 격자를 사용할 때 고려해야 할 주요 문제는 무엇입니까?

파이버 브래그 격자를 감지에 사용할 때 고려해야 할 주요 문제는 다음과 같습니다.

파이버 브래그 격자 센서는 온도, 변형률 등의 물리량을 직접 측정할 수 있습니다. 섬유 격자 파장은 온도와 변형률 모두에 민감하기 때문에, 즉 온도와 변형률이 동시에 섬유 격자 결합 파장을 이동시키기 때문에 섬유 격자 결합 파장 이동을 측정하여 온도와 변형률을 구별하는 것이 불가능합니다.

따라서 교차 감도 문제를 해결하고 온도와 스트레스에 대한 차별화된 측정을 구현하는 것이 센서의 실용화를 위한 전제 조건입니다. 온도와 응력의 차등 측정은 특정 기술을 사용하여 응력과 온도 변화를 측정함으로써 달성될 수 있습니다.

이러한 기술의 기본 원리는 서로 다른 온도 및 변형률 반응 감도를 갖는 2개 또는 2개의 광섬유 격자를 사용하여 두 광섬유의 온도 및 변형률 반응 감도를 결정함으로써 이중 격자 온도 및 변형률 센서를 형성하는 것입니다. 격자 계수, 두 변수의 두 선형 방정식을 사용하여 온도와 변형률을 해결합니다. 구별 측정 기술은 크게 두 가지 범주, 즉 다중 광섬유 격자 측정과 단일 광섬유 격자 측정으로 나눌 수 있습니다.

다중 광섬유 격자 측정에는 주로 하이브리드 FBG/장주기 격자(장주기 격자) 방식, 이중 주기 광섬유 격자 방식, 광섬유 격자/F-P 캐비티 통합 다중화 방식, 이중 FBG 중첩 쓰기 방식이 포함됩니다. 각 방법에는 고유한 장점과 단점이 있습니다. FBG/LPG 방식은 복조가 간단하지만 동일한 지점을 측정한다는 보장이 어렵습니다. 정확도는 9×10-6, 1.5°C입니다. 이중주기 광섬유 격자 방법은 측정 위치를 보장하고 측정 정확도를 향상시킬 수 있지만 격자 강도가 낮고 신호 복조가 어렵습니다.

섬유 격자/F-P 캐비티 통합 다중화 방식 센서는 온도 안정성이 좋고 크기가 작으며 측정 정확도가 높습니다. 그러나 F-P 캐비티 길이는 20×10-6, 1°C에 도달할 수 있습니다. 조정하기 어렵고 신호 복조가 복잡합니다. 이중 FBG 중첩 쓰기 방식은 정확도가 높지만 격자 쓰기가 어렵고 신호 복조도 복잡합니다.