用準（zhǔn）分子器搭建光纖布拉格（gé）光柵（FBG）製造係統
1. 光纖（xiān）布拉格光柵（FBG）基（jī）本知識
1978 年，Ken Hill 演（yǎn）示了第一個光（guāng）纖布拉格光柵。最初，光柵是使用沿光纖纖芯傳播的可見激（jī）光製作的。1989 年（nián），Gerald Meltz 及其同事演（yǎn）示了更（gèng）加靈活的橫向全息刻印技術，其中激光照明來自光纖側麵。該技術利用紫外激光的幹涉圖樣來（lái）創建光纖布拉格光（guāng）柵的週期性結構。
圖1：光纖纖芯有效折射率的週期性（xìng）調製
光纖布拉格（gé）光柵 (FBG) 是一種分佈式布拉格反（fǎn）射（shè）器，構建在一小段光纖中，可以反射（shè）特定（dìng）波長的光並透射所有其他波長。這是通過使光纖（xiān）纖（xiān）芯的折射率（lǜ）產生（shēng）週期性變化來實現的，從而產生特定波長的介質鏡。因此，光（guāng）纖布拉格光柵可以（yǐ）用作（zuò）內置光學濾波器來阻擋某些波長，可以用（yòng）於（yú）傳感應用（yòng），也可以用作（zuò）特定波長的反射器。
圖2：當寬帶光發射到帶有光纖布拉格光柵的光纖中（zhōng）時（shí），隻有一種顏色的光會（huì）被（bèi）反射，其他顏色的光則會在光纖中傳輸
2. 光纖布拉格光柵（shān）（FBG）主要（yào）應用
- - 光通信-光纖布拉格（gé）光柵是（shì）現代光通信網絡的（de）關鍵。它們（men）廣泛應用於WDM網絡（波分複用）和光纖激光器
- - 光學傳感器：基於光纖布拉格光柵的光學傳感（gǎn）器通常（cháng）用於測量惡（è）劣環境下的溫度和應（yīng）變，以（yǐ）及結構健康監測
以下為光（guāng）纖布拉格光（guāng）柵（shān）作為光（guāng）學傳感器（qì）的實際應用（yòng）例子：
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全尺寸螺旋槳 |
自感應電機 |
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圖（tú）3：每個葉片上粘貼了 67 |
圖4：在轉子上佈置傳感器 |
在上列應用中，FBG是多參數同時測量的（de）重要手（shǒu）段：
- - 溫度Temperature
- - 扭矩/應變Torque/Strain
- - 振動Vibration
- - 轉子轉速Rotor speed
- - 轉子位置Rotor position
3. 採用準分子器搭（dā）建光纖布拉格光（guāng）柵（FBG）製造係統（tǒng）的例（lì）子
圖5：採用準分子器搭建光（guāng）纖布拉格光柵（FBG）製造係統的結構
● 光敏光纖：當光纖纖芯暴（bào）露（lù）於圖案化紫外光下時，其折射率可（kě）以進行（háng）調（diào）製
光纖（xiān）的光（guāng）致折射率變化的（de）光敏（mǐn）性主要表現在244nm紫（zǐ）外光的錯吸收峰附近，因此成柵光源都是紫外光。
● 準分子激光器：產生248nm的紫外光
大部分成柵方法（fǎ）是利用激光束的（de）空間幹涉條紋，所以成柵光源的空間相幹性特別重要。目前，主（zhǔ）要的成柵光源有（yǒu）準分子激光器。窄線寬準分子激光器（qì）、倍頻Ar離子激（jī）光器、倍頻染料（liào）激光器、倍頻OPO激光器等，根據實驗結果，窄線寬準分子（zǐ）激光器是目前（qián）用來製作光纖光柵最為適宜的光源。它可同時提供193nm（氣體介（jiè）質ArF）和248nm（氣體介質KrF）兩種（zhǒng）有（yǒu）效的（de）寫入波長並有很高的（de）單脈衝能（néng）量，可在光敏性較弱的光纖上寫入光（guāng）柵並實現光纖光柵在線（xiàn）製作。
● 平（píng）柱麵透鏡：用（yòng）於將激（jī）光（guāng）束聚（jù）焦到（dào）相位（wèi）掩模版上
● 相位掩模（mó）版：創建幹涉圖樣並將其（qí）印製到光敏（mǐn）光纖上
相位掩模版用於在（zài）暴（bào）露於紫（zǐ）外光束時產生幹涉圖案，從而引起光纖芯折射率的調製。
圖6：相位掩模版技（jì）術
參考Reference：
列表（biǎo）
