FBG für chemische Sensorik

Fasergittersensoren können für die chemische Erfassung verwendet werden, da sich die Mittelwellenlänge des Gitters mit der Änderung des Brechungsindex ändert, und die Wechselwirkung zwischen den Gittern und der Konzentration chemischer Substanzen in der Umgebung die Änderung des Brechungsindex verursacht.

Langfristiges Fasergitter (LPFG), wie Faser-Bragg-Gitter, wird auch durch periodische Brechungsindexmodulation auf der Faserachse gebildet, und seine Periode ist im Allgemeinen größer als 100 µm. Sein Kopplungsmechanismus ist: der grundlegende Modus des vorderen Übertragungskerns wird in den Vorwärtsübertragungs-Mantelmodus von einigen spezifischen Wellenlängen gekoppelt, und der Mantelmodus ist schnell verloren, Es gibt also grundsätzlich keine Rückspiegelung im LPFG. Es gibt mehrere Absorptionsspitzen bei bestimmten Wellenlängen im Spektrum. LPFG reagiert empfindlicher auf Änderungen des Brechungsindex des Faserverkleidungsmaterials als das oben genannte Faser-Bragg-Gitter. Jede Änderung des Brechungsindex des Verkleidungsmaterials ändert die Eigenschaften des Transmissionsspektrums und ändert die Absorptionsspitze. Daher ist das Langzeitgitterbrechindex-Messsystem empfindlicher. Die Auflösung kann eine Empfindlichkeit von 10-7 erreichen. Derzeit wurde die Konzentration vieler chemischer Substanzen mit Langzeitgittern gemessen, einschließlich Saccharose, Ethanol, Hexanol, Hexadecan, CaCl2, NaCl usw. Im Prinzip hat jeder ein Absorptionsspitzspektrum und sein Brechungsindex liegt zwischen 1.3 und 1.45 Alle chemischen Substanzen können mit Langzeitgittern nachgewiesen werden.