بوابة ترشيح ضوئية

بوابة الترشيح الضوئية هي عبارة عن شبكة داخل الألياف الزجاجية من أجل ترشيح (فصل أو فلترة) الأمواج الضوئية بناءً على طولها الموجي.^[1]^[2]^[3]

مبدأ العمل

المرشح (بالإنجليزية: Fiber Brag Grating) يعمل كمرشح خلال نطاق معين (راجع مرشح النطاق) بحيث يقوم بعكس الضوء الذي يقع طوله الموجي خلال نطاق المرشح (λB) ويسمح للضوء الذي يقع طوله الموجي خارج نطاق المرشح بالمرور عبر الوسط الضوئي الناقل (الألياف الزجاجية).

في صورة المرشح:

PI:Input power
PB:Refractive power
PT:Transmission power
n:Refractive index
λ:Wavelength

حيث ان PI هي القدرة المدخلة و PB الجزء الذي عُكِسَ من المرشح فيتبقى الجزء المنتقل (Transmitted power).

التكوين

يتم غرس الشرائح المتعددة المكونة للمرشح باستخدام اشعة فوق بنفسجية باستخدام ليزر إكسيمر مثلا بطول موجي قدره 248 ن.م.
على حافتي الليف الزجاجي ينشأ تضمين دوري لمعامل الإنكسار بقيم مختلفة وهو ما يؤدي إلى السماح للأشعة الضوئية بالمرور أو يعكسها حسب طولها الموجي. القيمة النصفية لنطاق المرشح تنتج بمراعاة شروط الترشيح:

\lambda _{B}=n_{\text{eff}}\cdot 2\Lambda =n_{\text{eff}}\cdot \lambda

تطبيقات عملية

في الاتصالات (المبنية على الألياف الضوئية) يستعمل المرشح ليفصل الإشارات الضوئية (كل إشارة ذات طول موجي تمثل مستخدما مثلاً) عن بعضها

(Wave Length Multiplexing).

ك (مستشعر sensor) حراري ومستشعر لتمدد المواد والمبني على تغير الطول الموجي للجزء المنعكس من الضوء عبر المرشح

العلاقة التي تربط تغير درجة الحرارة وتغير الطول الموجي بالطول الموجي والتمدد النسبي:

{\frac {\delta _{\lambda }}{\lambda _{\text{B}}}}=k\cdot \epsilon +\alpha _{\text{n}}\cdot \delta _{\text{T}}

روابط خارجية

برامج تجارية

Optiwave Systems Inc.

International Optical Sensor Societies

FOSNE - Fibre Optic Sensing Network Europe

خطط تطوير

TFT - Technobis Fibre Technologies

صناعة FBG

Interferometric FBG manufacturing

أخرى

Bragg grating as hydrogen detector
http://www.patentgenius.com/patent/7133582.html - Fiber - Optic filter with tunable grating

مراجع

^ Simpson, A. G. (2005). "Optical Fiber Sensors and Their Interrogation". Ph.D. Thesis, Aston University. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (مساعدة)
^ Petermann، I.؛ Sahlgren، B.؛ Helmfrid، S.؛ Friberg، A.T. (2002). "Fabrication of advanced fiber Bragg gratings by use of sequential writing with a continuous-wave ultraviolet laser source". Applied Optics. ج. 41: 1051–1056. Bibcode:2002ApOpt..41.1051P. DOI:10.1364/ao.41.001051.
^ Jeong، Y.؛ Sahu، J.K.؛ Payne، D.N.؛ Nilsson، J. (2004). "Ytterbium-doped large-core fiber laser with 1kW continuous-wave output power". Electronics Letters. ج. 40: 470–472. DOI:10.1049/el:20040298.

[1] Simpson, A. G. (2005). "Optical Fiber Sensors and Their Interrogation". Ph.D. Thesis, Aston University. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (مساعدة)

[2] Petermann، I.؛ Sahlgren، B.؛ Helmfrid، S.؛ Friberg، A.T. (2002). "Fabrication of advanced fiber Bragg gratings by use of sequential writing with a continuous-wave ultraviolet laser source". Applied Optics. ج. 41: 1051–1056. Bibcode:2002ApOpt..41.1051P. DOI:10.1364/ao.41.001051.

[3] Jeong، Y.؛ Sahu، J.K.؛ Payne، D.N.؛ Nilsson، J. (2004). "Ytterbium-doped large-core fiber laser with 1kW continuous-wave output power". Electronics Letters. ج. 40: 470–472. DOI:10.1049/el:20040298.

[1]

[2]

[3]