nubia 布拉格S

體布拉格光柵共分為四個大類：

(1) 反射式體布拉格光柵 (RBG)；

(2) 透射式體布拉格光柵 (TBG)；

(3) 啁啾體布拉格光柵 (CBG)；

(4) 低波數(shù)陷波濾光片 (BNF) ；

根據(jù)光柵周期的長短不同，可將周期性的光纖光柵分為短周期（Λ<1μm）和長周期（Λ>1μm）兩類。對于短周期的光纖光柵，當(dāng)光譜光波在其中傳播時(shí)，兩個反向傳播的芯模(導(dǎo)模)LP01之間產(chǎn)生能量耦合，形成特定波長為λB的反射波，對于前向傳播的LP01，模β1=β01；對于后向傳播的LP01，模β1=-β01。兩耦合模的傳播常數(shù)差β=2β01較大，這種光柵稱為布拉格光柵。

參閱布拉格衍射.三維光柵，對光的衍射滿足布拉格條件，不僅對方向有選擇性，還對顏色具有選擇性。

為了同時(shí)反映空問點(diǎn)陣的周期性及對稱性，需要選取含有陣點(diǎn)(或結(jié)點(diǎn))數(shù)大于1的復(fù)雜陣胞，即底心、體心及面心三種復(fù)胞。四類陣胞和七個晶系相結(jié)合，點(diǎn)陣參數(shù)滿足32種晶體對稱類型的條件下，布拉格(A．Bravais)首先證明了只有14種空間點(diǎn)陣存在。由于一個布拉格點(diǎn)陣是由陣胞中任一陣點(diǎn)經(jīng)過一定的平移操作而形成，所以也稱為平移群。有時(shí)取簡單六方陣胞三倍的體積為陣胞，用日表示之。如果陣點(diǎn)位于陣胞的前、后面，或左、右面時(shí)，則分別用A及B表示。

由于布拉格光纖光柵傳感器具有以上許多不可替代的優(yōu)點(diǎn)以及廣泛的應(yīng)用前景,自從橫向紫外曝光刻寫技術(shù)面世以來,布拉格光纖光柵傳感器得到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注,在短短的十凡年內(nèi)得到了飛速發(fā)展,針對布拉格光纖光柵智能傳感網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用化研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，這主要集中在以下幾個方面:

布拉格光纖光柵傳感器的波長解調(diào)技術(shù)

光纖光柵傳感器經(jīng)過十余年的研究與發(fā)展，至今己經(jīng)出現(xiàn)了許多波長解調(diào)技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)室，波長解調(diào)可以用高精度的光譜儀來實(shí)現(xiàn)，但是由于光譜儀的價(jià)格昂貴，而且體積大，不適于實(shí)際應(yīng)用，所以需要結(jié)構(gòu)緊湊，成本低的解調(diào)系統(tǒng)。具體解決方案主要包括寬帶光濾波法可調(diào)諧窄帶濾波器法，光干涉法，激光器掃描法。成像光譜分析法等。這些方法有著不同的分辨率和動態(tài)范圍，針對不同的應(yīng)用選擇相應(yīng)的解調(diào)方案，可以很好的適用于各種實(shí)際應(yīng)用。

1)寬帶光濾波法

該方法通過寬帶光源發(fā)出的寬帶光:經(jīng)隔離器，3DB鍋合器后，到傳感光柵反射濾波，反射回窄帶光，再經(jīng)過寬帶濾波器(WDM禍合器)，由于寬帶濾波器的濾波特性與波卜轟有關(guān)，則反射光經(jīng)濾波后探測到的能量與波長有關(guān)，再通過相應(yīng)的電子信號處理就能檢測出FBG中心波長的偏移量。這種方案實(shí)現(xiàn)簡單，但是精度比較低，波長分辨率大概10pm左右。

2)可調(diào)諧窄帶濾波器法

該方法中，由LED發(fā)出的寬帶光，經(jīng)禍合器到達(dá)FBG傳感器陣列，到達(dá)FBG反射回來的窄帶光再經(jīng)可調(diào)諧F-P濾波器濾波，當(dāng)傳感FBG的中心波長與F-P濾波器透射中心彼長一致時(shí)，透射光能量最大，通過動態(tài)調(diào)諧F-P濾波器的透射波長來動態(tài)“跟蹤7T傳感光柵的中心波長，就可以實(shí)現(xiàn)中心波長偏移量的解調(diào)。這種解調(diào)方案精度較高，由于工作在波長掃描方式，那么只要掃描范圍足夠大，就很容易在一根光纖上復(fù)用多個FBG，但這種方案的掃描頻率不是很高，不適合高速率的動態(tài)傳感。

3)光干涉檢測法

該方法檢測光纖光柵傳感器波長移動是通過一非平衡光纖Mach一Zehnder干涉儀來實(shí)現(xiàn)的。寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過禍合器入射到傳感FBG上，被FBG反射的光再通過藕合器直接通入非平衡的Mach-Zehnder干涉儀。這樣，被FBG反射的這部分光就有效地轉(zhuǎn)化為干涉儀的入射光源，由傳感光纖光柵擾動引入的波長移動也就成為此光源的波長(光頻率)調(diào)制信號。由于干涉儀輸出的相位對非平衡千涉儀的輸入波長存在著固有的依賴關(guān)系，布拉格彼長的移動就轉(zhuǎn)換為相位的變化，再通過檢a}n}干涉儀輸出光的相位的變化就可以得到布拉格波長的移動情況。

4)可調(diào)諧掃描激光器法

可調(diào)諧掃描激光器法主要是通過可調(diào)諧激光器的波長可調(diào)諧性來動態(tài)跟蹤傳感FBG的中心波長。

5)CCD成像光譜分析法

在CCD成像光譜解調(diào)系統(tǒng)中，波長分到提通過個色散元件叻口棱鏡或光柵)來實(shí)現(xiàn)的，色散元件把波長轉(zhuǎn)變?yōu)镃CD探測器陣列的像元位置，這樣就把測量光譜線的問題轉(zhuǎn)化為判斷光斑所在像元的問題。通常由于FBG的光譜中心分布在幾個相令巧的像元上，所以要準(zhǔn)確檢測中心波長的位置，還必須采用相應(yīng)的算法來實(shí)現(xiàn)。CCD成像光譜法有才民大的局限性，即實(shí)用的CCD波長響應(yīng)范圍在900nm以下，所以只能對中心波長在900nm以下的光柵傳感器解調(diào)。