Ett Bragg-gitter är en kort bit optisk fiber designad för att filtrera ljusets våglängder. Som farthinder i en tunnel upptar små galler glaskärnan i en fiber, placerade med upp till hundratals intervall åt gången. Dessa är utformade för att stegvis reflektera tillbaka vissa delar av en ljusvåg. Gittren sprider delar av vågen när den färdas, vilket tillåter finjustering av egenskaperna hos vågöverföringar för många ändamål.
Tillsammans stabiliserar dessa gitter laserstråleutgångar och tillåter vågdelningsmultiplexorer att fungera. Dessa enheter separerar ljusvågor för att öka vågöverföringar som färdas samtidigt genom fiber. Andra Bragg-galler fungerar i fiberoptiska sensorer som mäter temperatur och töjning.
Braggs våglängd hänför sig till beräkning av en ljusstråles interferensperiod och infallsvinkel, vilket gör att gitter kan fördelas effektivt. Den är uppkallad efter den brittiske fysikern Sir William Lawrence Bragg. Ett Bragg-gitter skapas genom att använda en ultraviolett (UV) laser för att skriva in brytningsindex längs en fiberkärna.
Två metoder för att uppnå periodiska eller aperiodiska variationer av brytning inkluderar interferens och maskering. I huvudsak förändras en fibers ljuskänslighet genom exponering, interferens eller maskering av UV-ljus. Dessa processer kan automatiseras för massproduktion av fiber med brytningsgitterperioder.
En annan tillämpning av Bragg-gitter i optisk fiber är användningen av sensorteknologi. En typ av fiberoptisk sensor detekterar egenskaperna hos material som passerar genom ett gap i den optiska vägen. Sensorer kan också använda fiber för att leda information från andra typer av sensorer. Sådana egenskaper inkluderar ljusintensitet, fas och polarisation. Fiber med Bragg-gitter reflekterar ofarligt vissa frekvenser av bredspektrumljus och rensar en väg för endast de önskvärda våglängderna som analyseras.
Inom sensorteknik används Braggs gallerprinciper även på andra sätt. Sensorer utrustade med fiber Bragg-galler kan mäta temperatur och töjning. Temperaturförändringar kan förändra en fibers brytningsindex, vilket ändrar reflekterade våglängder. Ändringsgraden motsvarar temperaturvärdena, med undantag för andra förhållanden såsom spänning eller kompression.
Påfrestning kan orsakas av liknande faktorer som orsakar temperaturförändringar; för att mäta töjning krävs användning av en töjnings- och temperatursensor. Kvaliteter hos reflekterade våglängder indikerar eventuella förändringar i brytningsindex. Temperaturavläsningen subtraheras helt enkelt från den totala förändringen, och skillnaden tillskrivs töjning. Detta kallas ett temperaturkompenserat töjningsvärde.
Optiska sensorer som använder Bragg-gitter ersätter konventionella elektriska sensorer med liknande installationsegenskaper; mätare monteras på liknande sätt via bultar, svetsar, epoxi och inbäddade placeringar. Optiska kanaler kan dock ta emot dussintals sensorer och ge säkra, tydliga överföringar över stora avstånd. Som sådan kan dessa sensorer gå där konventionella sensorer misslyckas.
Användningen av Bragg-gitter tillåter fiber med anpassade våglängder och bandbredder. Det ger reflektionsförmåga som är nödvändiga för att rymma en mängd applikationer och fältförhållanden. Fiberinnovationer markerar många förbättringar av mer komplexa och kostsamma konventionella system.