一種用于周界圍欄的光纖光柵感應(yīng)器的制作方法

一種用于周界圍欄的光纖光柵感應(yīng)器的制作方法背景在現(xiàn)代社會(huì)中，安全一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)很多場(chǎng)所而言，如礦山、監(jiān)獄、軍事基地等，周界圍欄的建立是必要的，并且邊界的安全保障是至關(guān)重要的。這個(gè)任務(wù)一直伴隨著各種安保技術(shù)的發(fā)展。本文關(guān)注的主題是一種用于周界圍欄的光纖光柵感應(yīng)器的制作方法。光纖光柵（FBG）技術(shù)所謂光纖光柵（FiberBraggGrating，F(xiàn)BG）是指一種由單模光纖或多模光纖制作而成的具有周期性折射率變化的全反射鏡。FBG的主要特點(diǎn)如下：具有高加工精度的周期結(jié)構(gòu)；包含可變折射率的光學(xué)介質(zhì)，如光刻、電子束曝光等；用于激光鎖相、激光波長(zhǎng)選擇、壓力監(jiān)測(cè)、溫度、形變、振動(dòng)等測(cè)量。在市場(chǎng)上，F(xiàn)BG技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。光纖光柵傳感器實(shí)現(xiàn)臨界防范光纖光柵作為圍欄的感應(yīng)元件，用于監(jiān)測(cè)圍欄本身的狀態(tài)和周邊環(huán)境的狀態(tài)。傳感器的實(shí)現(xiàn)方式主要分為兩種：引入光纖光柵和激光光源于圍欄內(nèi)或外。在第一種實(shí)現(xiàn)方式中光纖光柵固定在圍欄上，用于監(jiān)測(cè)圍欄本身的狀態(tài)。另外一種方法中，光纖光柵則用于監(jiān)測(cè)圍欄周圍環(huán)境的狀態(tài)。這里我們關(guān)注的是第一種實(shí)現(xiàn)方式。因此，制作一種光纖光柵感應(yīng)器，則是保障周界圍欄安全的重要一環(huán)。圍欄感應(yīng)原理當(dāng)光從一個(gè)介質(zhì)向另一個(gè)介質(zhì)傳播時(shí)，由于介質(zhì)的折射率不同，光的速度會(huì)發(fā)生變化，這就會(huì)產(chǎn)生光的反射，其中一定比例的反射光就會(huì)返回起點(diǎn)。光在兩個(gè)介質(zhì)的交界處產(chǎn)生反射，這種現(xiàn)象被稱為反射。反射現(xiàn)象是我們制作圍欄感應(yīng)器的基礎(chǔ)。當(dāng)光在光纖中傳輸，當(dāng)光纖被彎曲或受力時(shí)，光纖中的折射率也會(huì)產(chǎn)生變化。這里，我們要制作的圍欄感應(yīng)器需要采用反射原理進(jìn)行制作。也就是說，我們需要制作一種能夠監(jiān)測(cè)圍欄周圍環(huán)境的反射式光纖光柵感應(yīng)器。圍欄感應(yīng)器制作方法光纖光柵的選材和制作為保證圍欄感應(yīng)器的正常工作必須在制作光纖光柵時(shí)組成滿足要求的材料，具體可以采用以下步驟：選擇質(zhì)量較好，光損失較小的單模光纖或多模光纖；根據(jù)要求制作成需要的長(zhǎng)度；對(duì)光纖進(jìn)行必要的預(yù)處理和清洗。光路配置為了實(shí)現(xiàn)圍欄感應(yīng)器的制作，我們需要按照光路圖進(jìn)行配置。配置步驟如下：確定光領(lǐng)域并設(shè)置模式衰減器（PAD），去除多余的傳輸光線。確定光纖連接的位置。記錄開始和結(jié)束部分的波長(zhǎng)度量計(jì)算出實(shí)際的光學(xué)長(zhǎng)度。光纖光柵傳感器的制作下面我們通過具體的實(shí)現(xiàn)步驟來介紹制作光纖光柵傳感器的方法：步驟1：光纖光柵的剝光首先將光纖頭部一小段去皮（一般約為20cm左右）。接著，將去皮的部分固定在剝光機(jī)上，使用剝光機(jī)進(jìn)行剝光操作。步驟2：光纖光柵的加工將完成剝皮后的光纖進(jìn)行進(jìn)一步的加工。放在制作設(shè)備中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂將光纖拉直（或加熱），經(jīng)過激光加工光纖表面。根據(jù)要求，進(jìn)行相應(yīng)的加工處理。步驟3：光纖光柵的固定和連接將制作好的光纖光柵固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，并連接好圍欄的相應(yīng)部件。注意在固定過程中要保證光纖的連貫性，同時(shí)避免光纖受到外界壓力。系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化將圍欄感應(yīng)器連接到具備數(shù)據(jù)處理功能的設(shè)備上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。根據(jù)反應(yīng)的數(shù)據(jù)，調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)以獲得良好的感應(yīng)結(jié)果。結(jié)論與展望通過本文闡述的制作方法，可以制作一種用于周界圍欄的光纖光柵感應(yīng)器。在今后相關(guān)領(lǐng)域的運(yùn)用中，感應(yīng)器可以被用于圍欄以及周邊環(huán)境的安全監(jiān)測(cè)，為各種場(chǎng)景都帶來安全保障。展望未來