Bir Bragg ızgarası, hafif dalga boylarını filtrelemek için tasarlanmış kısa bir optik fiber parçasıdır. Bir tüneldeki hız tümsekleri gibi, küçük ızgaralar da bir kerede yüzlerce yüze kadar aralıklarla yerleştirilen bir elyafın cam çekirdeğini işgal eder. Bunlar, bir ışık dalgasının belirli bölümlerini aşamalı olarak yansıtacak şekilde tasarlanmıştır. Izgaralar, hareket halindeyken dalganın bölümlerini yayar, bu da çok sayıda amaç için dalga iletimlerinin özellikleri üzerinde ince ayar kontrolü sağlar.
Toplu olarak, bu ızgaralar lazer ışını çıkışlarını stabilize eder ve dalga bölmeli çoklayıcıların çalışmasına izin verir. Bu cihazlar, fiber boyunca aynı anda hareket eden dalga iletimlerini artırmak için ışık dalgalarını ayırır. Diğer Bragg ızgaraları sıcaklık ve gerginliği ölçen fiber optik sensörlerde çalışır.
Bragg dalga boyu, ışık demetinin girişim periyodu ve ızgaraların etkin bir şekilde aralıklandırılmasını sağlayan olay açısının hesaplanması ile ilgilidir. İngiliz fizikçi Sir William Lawrence Bragg'ın ismini almıştır. Bir fiber çekirdek boyunca kırılma indeksleri yazmak için bir ultraviyole (UV) lazer kullanılarak bir Bragg ızgarası oluşturulur.
Periyodik veya aperiodik kırılma çeşitlerini elde etmenin iki yöntemi, girişim ve maskelemeyi içerir. Temel olarak, bir fiberin ışığa duyarlılığı, UV ışığına maruz kalma, parazitlenme veya maskeleme ile değişir. Bu işlemler kırılma ızgara süreleri ile lifin seri üretimi için otomatikleştirilebilir.
Optik fiberde Bragg ızgarasının başka bir uygulaması sensör teknolojisinin kullanılmasıdır. Bir tip fiber optik sensör, optik yoldaki bir boşluktan geçen malzemelerin özelliklerini tespit eder. Sensörler ayrıca diğer sensör türlerinden bilgi iletmek için fiber kullanabilir. Bu özellikler arasında ışık yoğunluğu, faz ve polarizasyon bulunur. Bragg ızgaralı fiber, geniş spektrumlu ışığın bazı frekanslarını zararsız bir şekilde yansıtır ve analiz edilen sadece istenen dalga boyları için bir yolu temizler.
Sensör teknolojisinde, Bragg ızgara prensipleri başka şekillerde de kullanılır. Fiber Bragg ızgarası ile donatılmış sensörler sıcaklık ve gerginliği ölçebilir. Sıcaklık değişimleri, yansıyan dalga boylarını değiştiren bir lifin kırılma endeksini değiştirebilir. Değişim derecesi, gerilim veya sıkıştırma gibi diğer koşulları engelleyen sıcaklık değerlerine karşılık gelir.
Zorlanma, sıcaklık değişimlerine neden olan benzer faktörlerden kaynaklanabilir; gerginliği ölçmek için bir gerginlik ve sıcaklık sensörü kullanılmasını gerektirir. Yansıyan dalga boylarının kalitesi kırılan endekste herhangi bir değişikliği gösterir. Sıcaklık okuması, toplam değişiklikten basitçe çıkarılır ve fark, zorlanma ile ilişkilendirilir. Buna sıcaklık dengelenmiş bir gerilme değeri denir.
Bragg ızgaralı optik sensörler, benzer kurulum özelliklerine sahip geleneksel elektrik sensörlerini değiştirir; ölçerler cıvata, kaynak, epoksi ve gömülü yerleştirme yöntemleriyle benzer şekilde monte edilir. Bununla birlikte, optik kanallar, düzinelerce algılayıcıyı barındırabilir ve uzun mesafelerde güvenli ve net yayınlar sağlayabilir. Bu nedenle, bu sensörler geleneksel sensörlerin başarısız olduğu yerlere gidebilir.
Bragg ızgarasının kullanılması, elyafın özel dalga boylarına ve bant genişliğine sahip olmasına izin verir. Çok sayıda uygulamaya ve saha koşuluna uyum sağlamak için gerekli yansımaları sağlar. Fiber yenilikleri, daha karmaşık ve pahalı olan geleneksel sistemlerde birçok iyileştirmeye işaret ediyor.
