Draw Tower Gratings^®

Im Vergleich zu klassisch hergestellten FBGs bieten wir drei Arten von DTG^® mit einzigartigen Eigenschaften an, wie extrem hohe Bruchfestigkeit, spleißfreie Array-Konfiguration und gleichmäßige Beschichtungsabdeckung. FBG-Parameter und Beschichtungsmaterial können nach Kundenwunsch ausgewählt werden.

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DTG^®s in Faser mit geringem Biegeverlust

1550-125

Draw Tower Gratings (DTG^®s), geschrieben in Low Bend Loss-Faser LBL-1550-125, mit einem Manteldurchmesser von 125 µm und optimiert für den Betrieb im 1550-nm-Wellenlängenfenster. Die Glaszusammensetzung wurde so abgestimmt, dass die Faser bei kleinen Biegedurchmessern eine gute Signalübertragung beibehält.

830-125

Draw Tower Gratings (DTG^®s), geschrieben in Low Bend Loss-Faser LBL-830-125, mit einem Manteldurchmesser von 125 µm und optimiert für den Betrieb im 830-nm-Wellenlängenfenster. Die Glaszusammensetzung wurde so abgestimmt, dass die Faser bei kleinen Biegedurchmessern eine gute Signalübertragung beibehält.

DTG^®s in reduzierten Mantelfaser

Draw Tower Gratings (DTG^®s) eingeschrieben in die Low Bend Loss-Faser LBL-1550-80, die einen Manteldurchmesser von 80 μm hat und für den Betrieb im Wellenlängenfenster von 1550 nm optimiert ist. Der reduzierte Manteldurchmesser bietet im Vergleich zu 125µm Standardfasern mehrere wesentliche Vorteile:

Unauffällig – besonders interessant für die Einbettung von Anwendungen wie Carbon-Verbundstrukturen und medizinischen Kathetern.
Erhöhte Empfindlichkeit – es ist weniger Kraft erforderlich, um die Faser zu belasten, was die Leistung von Sensoren auf der Grundlage von Kraft- oder akustischer Abtastung verbessert.
Reduzierte Biegeradien – geringere Oberflächenbelastungen ermöglichen kompaktere Sensordesigns.

Überblick

Parameter	Low Bend Loss Fiber 1550-125		Low bend loss fiber 830-125	Reduced cladding fibers
Reflexionsvermögen (für eine Gitterlänge von 8 mm)	> 15%
FWHM (für eine Gitterlänge von 8 mm)	100 pm		30 pm	100 pm
Mittenwellenlänge (erweiterter Bereich auf Anfrage)	1510–159 0 nm	1460–1620 nm	810–860 nm	1510–159 0 nm	1460–1620 nm
Absolute Wellenlängengenauigkeit¹	≤ 0.5 nm	≤ 0.8 nm	≤ 0.5 nm	≤ 0.5 nm	≤ 0.8 nm
Relative Wellenlängengenauigkeit	≤ 0.3 nm	≤ 0.5 nm	≤ 0.3 nm	≤ 0.3 nm	≤ 0.5 nm
Side Lobe Suppression (SLS)	≥ 10 dB (typical)
DTG^®Länge	1–10 mm / 8 mm (typical)
Dämpfung	< 8.6 dB/km		< 18.4 dB / km	< 8.6 dB/km
Modusfelddurchmesser (MFD) @ 1550 nm	6 μm (typical)		5 μm (typical)	6 μm (typical)
Numerische Apertur (NA)	0.26 (typical)
Manteldurchmesser	125 μm ± 1 μm			80 μm ± 1 μm
Beschichtungstyp²	ORMOCER^®/ORMOCER^®-T / One layer Acrylate
Durchmesser der beschichteten Faser	195 μm (typical)			120 μm (typical)
Zugbelastung bei Bruch³	> 50 N (corresponds to >5% strain)		> 20 N (corresponds to >5% strain)
Temperaturempfindlichkeit⁴ (Formel: Δλ/(λ ⋅ ΔT) )	6.5 K^-1 ⋅ 10^-6 (typical)
Dehnungsempfindlichkeit¹ (Formel: Δλ/(λ ⋅ Δε) )	7.8 με^-1⋅ 10^-7 (typical)
Betriebstemperaturbereich	-200–200°C for ORMOCER^®
	-20–200°C for ORMOCER^®-T
	-20–90°C for One layer Acrylate

¹ bei Raumtemperatur gemessen

² ORMOCER^® wird hauptsächlich für Dehnungsmessungen verwendet, während ORMOCER^®-T für Temperaturmessungen empfohlen wird.

³ gemäß IEC-60793-1-31 bei einer konstanten Verschiebung von 30 mm / Minute

⁴ gemessen zwischen 0 ° C und 70 ° C

⁵ Der Temperaturbereich ist abhängig von der Belichtungszeit.

ORMOCER^®: Marke der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

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Draw Tower Gratings (DTGs) werden nach einem Verfahren hergestellt, bei dem das Ziehen der optischen Faser mit dem Schreiben des Gitters kombiniert wird. Die Eingabe des Prozesses ist ein Glasvorformling. Nach dem Erhitzen des Vorformlings wird das Ziehen und Formen der Faser eingeleitet. Im weiteren Herstellungsprozess kreuzt die Faser die optische Achse eines Lasers und des Interferometers, die ein periodisches UV-Licht-Interferenzmuster erzeugen, um das Gitter zu schreiben. Mit einem Impulsselektor und unter Berücksichtigung der Ziehgeschwindigkeit können FBGs genau in der Faser positioniert werden. Nach dem Beschreiben des Gitters wird die Faser beschichtet, indem sie in ein Beschichtungsreservoir eintritt, gefolgt von einem Härtungsschritt der Beschichtung. Schließlich wird der Ort des DTG automatisch markiert und die Faser auf eine Trommel aufgewickelt. Dieser Prozess des gleichzeitigen Ziehens der Faser, Beschreibens des Gitters und Beschichten der Faser direkt nach der Gitterbeschriftung führt zu hochfesten Gitterketten. Daher ist das üblicherweise angewendete Abbeiz- und Wiederbeschichtungsverfahren für Standard-FBGs nicht erforderlich, und die ursprüngliche Faserfestigkeit bleibt während des DTG-Herstellungsprozesses erhalten.

Referenzen für Draw Tower Gratings^®

Spatial Strain Sensing Using Embedded Fiber Optics

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