【什么是光纤光栅】光纤光栅是一种在光纤芯中通过特定工艺形成的周期性折射率调制结构,广泛应用于光通信、传感和光学器件等领域。它能够对特定波长的光进行反射或透射,具有高灵敏度和稳定性,是现代光学技术中的重要组成部分。
一、
光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)是一种在光纤内部通过紫外激光照射或其他方式制造出的周期性折射率变化结构。这种结构可以反射特定波长的光,而其他波长的光则可以通过。光纤光栅的核心原理基于布拉格衍射,其反射波长由光栅周期和光纤的有效折射率决定。
光纤光栅的主要应用包括:光通信中的波长选择、温度与应变传感、光学滤波器、光谱分析等。由于其体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀、寿命长等特点,光纤光栅在工业、医疗、航空航天等领域得到广泛应用。
二、表格展示
项目 | 内容 |
中文名称 | 光纤光栅 |
英文名称 | Fiber Bragg Grating (FBG) |
原理 | 利用光纤芯内周期性折射率变化实现特定波长光的反射 |
制作方法 | 紫外激光写入、相位掩模法、逐点写入等 |
反射波长 | 由光栅周期和有效折射率决定,公式为:λ_B = 2n_eff Λ |
应用领域 | 光通信、传感(温度、应变)、光学滤波、光谱分析等 |
优点 | 高灵敏度、稳定性好、抗电磁干扰、寿命长、可分布式测量 |
缺点 | 对环境温度敏感、制作工艺复杂、成本较高 |
优势对比 | 相较于传统传感器,具有更小体积、更高精度、更强抗干扰能力 |
三、结语
光纤光栅作为一种新型光学器件,凭借其独特的物理特性和广泛的应用前景,正逐步成为现代光学系统中不可或缺的一部分。随着材料科学和微纳加工技术的发展,未来光纤光栅将在更多领域展现出更大的潜力。