• Faser Bragg Gitter

Technische Grundlagen

Der Einsatz von Faseroptik hat gerade in den letzten beiden Jahrzehnten deutlich zugenommen, speziell in den Bereichen Datenübertragung, optische Sensoren, analoge und digitale Datenverbindungen, Laserlichtleitung und, nicht zuletzt,  Dekorationsbeleuchtung.

Die wichtigsten Vorteile dabei sind:

• Geringe Maße und Gewicht
• Enorm hohe Bandbreite (Übertragungskapazität)
• Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung (EMI) und Übersprechen
• Keine Explosionsgefahr
• Hohe Signalbeständigkeit
• Geringer Dämpfungsverlust
• Robustheit und hohe Flexibilität
• geringe Kosten
  
  

Wir setzen folgende Fasertypen ein:

• Polymerfasern (POF)     
• Polymerummantelte Fasern (PCF)
• Quarzglasfasern
• Stufenindexfasern
• Gradientenfasern
• Singlemodefasern

Typische Mantelmaterialien sind Acrylat (einfach- oder doppellagig)  sowie Polyimid. 

Als optische Steckverbindersysteme kommen neben der FC/APC - Familie (Singlemode) hauptsächlich ST/ST - Verbindungen zum Einsatz.

Die von uns zu Sensorzwecken eingesetzten Faser Bragg Gitter (FBG) reflektieren das Licht einer bestimmten Wellenlänge (Farbe), die durch den physikalischen Zustand des Gitters geprägt ist.
Sie verändert sich durch Materialdehnung der Faser sowie durch lokale Temperatureinflüsse im Bereich des Gitters.

Vorteile der FBG - Sensoren zur Erfassung von Materialdehnung sind:

• Hohe Langzeitstabilität (aufgrund der in die Faser eingeschriebenen Gitterstruktur)
• Geringe Dämpfung des Messsignals über große Entfernungen
• Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung
• Möglichkeit der Kaskadierung mehrerer Sensoren auf nur einer Faser
  
  

Charakteristische Daten der FBG - Sensoren zur Temperaturerfassung sind:

• Maximale Dehnung des FBG :                1 % = 10.000 µstrain
• Dehnungsauflösung             :                1  strain
• Messgenauigkeit                  :                5  strain
• FBGs können auf nur einer Faser kaskadiert werden
• Örtliche Platzierung und maximal mögliche Anzahl der der FBGs auf einer Faser hängen vom erwarteten Dehnungsmaximum am jeweiligen Messort ab.
  
  

Wichtigste technische Merkmale der FBGs zur Temperaturmessung sind:

• Max. Temperatur:  + 120 °C ohne Schutzmantel, bis zu + 600 °C mit spezieller Schutzbeschichtung
• Auflösung         :  0,08 °C
• Genauigkeit      :  0,4 °C
• Können als Sensorverbund (auf nur einer Faser) hergestellt werden
• Örtliche Platzierung und maximal mögliche Anzahl der FBGs hängt von den erwarteten Temperaturdifferenzen am jeweiligen Messort ab.