Il-ħakk tal-fibra huwa tip ta 'ħakk difrat iffurmat bil-modulazzjoni perjodika assjali tal-indiċi refrattiv tal-qalba tal-fibra permezz ta' ċertu metodu, u huwa apparat tal-filtru passiv. Minħabba li l-ħakk tal-fibra għandu l-vantaġġi ta 'daqs żgħir, telf baxx ta' tagħqid, kompatibilità sħiħa ma 'fibri ottiċi, u l-abbiltà li jinkorporaw materjali intelliġenti, u t-tul ta' mewġ tar-reżonanza tiegħu huwa aktar sensittiv għal bidliet fl-ambjent estern bħal temperatura, razza, indiċi refrattiv, u konċentrazzjoni, huwa użat fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika u Il-qasam tas-sensing intuża ħafna.
Fibri ottiċi jintużaw f'ambjenti ħarxa. Il-kawżi ewlenin tal-ħsara jinkludu ħsara mill-idroġenu lill-qalba tal-fibra u ħsara lill-istruttura tal-fibra kkawżata mir-raġġi. Sabiex tiġi evitata s-sitwazzjoni ta 'hawn fuq, l-istruttura u l-kompożizzjoni tal-fibra ottika għandhom jiġu trattati b'mod speċjali. Studji wrew li l-element ta 'l-idroġenu jirreaġixxi mal-joni fil-qalba tal-fibra biex jeqred l-istruttura tal-qalba tal-fibra, li jirriżulta f'żieda fit-telf ta' trasmissjoni; waqt li r-radjazzjoni tittrasferixxi l-enerġija, u tikkawża li l-elettroni ta 'barra ta' l-atomi fil-qalba tal-fibra jgħaddu minn tranżizzjonijiet, u jirriżultaw fil-prestazzjoni tal-fibra. deterjorazzjoni. Sabiex tiġi evitata s-sitwazzjoni msemmija hawn fuq u titnaqqas il-ħsara li ġġib magħha, huwa meħtieġ li jiġu adottati fibri ottiċi bi strutturi jew materjali speċjali. Studji wrew li l-użu ta 'kisi tal-fluwor dopat u qalba tas-silika pura jista' jnaqqas ħafna t-telf tal-idroġenu u l-effetti tar-radjazzjoni.
Madankollu, dan inevitabbilment iġib problemi ġodda, jiġifieri, il-ħakk tal-fibra ottika ppreparat fil-qalba tal-fibra ottika msemmija hawn fuq jintuża fit-temperatura għolja, pressjoni għolja, ambjent ta 'korrużjoni għolja fil-bjar taż-żejt, impjanti tal-enerġija nukleari, u spazju kożmiku, tikkawża ħsara permanenti u trasmissjoni. It-telf jiżdied. Minħabba li l-metodu ta 'preparazzjoni tal-ħakk tal-fibra tradizzjonali huwa bbażat fuq il-metodu ta' espożizzjoni tal-lejżer tal-excimer biex tipprepara ħakk tal-fibra, il-qalba tal-fibra użata hija meħtieġa li jkollha fotosensittività għolja, u l-qalba tal-fibra teħtieġ li tkun iddopjata b'elementi tal-ġermanju u tal-boron. Madankollu, il-qalba tas-silika pura ma għandhiex fotosensittività, u metodi tradizzjonali ma jistgħux jintużaw biex iħejju gradilji tal-fibra.
Tip ġdid ta 'teknoloġija tal-preparazzjoni tal-ħakk tal-fibra bbażat fuq il-laser femtosecond issolvi sew il-problemi ta' hawn fuq. L-użu tat-teknoloġija tal-lejżer femtosecond jagħmel użu mill-vantaġġi tal-lejżer femtosecond b'enerġija istantanja għolja, ipproċessar mhux termali, u preċiżjoni għolja fl-ipproċessar. L-istruttura tas-sistema tidher fil-figura ta 'hawn fuq. Meta tuża laser femtosekonda ta '800nm, wara l-iffurmar tar-raġġ, huwa ffokat fuq il-qalba tal-fibra wara li jkun iffokat minn lenti għan mikroskopju. Peress li mhuwiex possibbli li jiġi osservat direttament jekk il-pożizzjoni fokali tinsabx fil-qalba tal-fibra, huwa meħtieġ li tiġġudika l-pożizzjoni fokali billi tosserva l-CCD li tħares lura u tosserva l-forma tal-post tad-dawl li jħares lura. Fl-istess ħin, billi tikkonnettja sors tad-dawl tal-broadband u spettrometru, tista 'tissorvelja l-bidliet fl-ispettru waqt il-preparazzjoni tal-ħakk f'ħin reali u tiġġudika l-preparazzjoni tal-ħakk.
Il-fabbrikazzjoni ta 'gradilji tal-fibra permezz ta' teknoloġija tal-lejżer femtosekonda, meta mqabbla ma 'metodi tradizzjonali, mhux biss tista' tipproduċi gradilji fuq fibri mhux fotosensittivi, bħal fibra tas-silika pura, fibra tal-fluworidu, eċċ., Iżda għandha wkoll vantaġġi oħra. L-ewwel, il-preparazzjoni tal-lejżer femtosekonda ma teħtieġx l-użu ta 'mudell ta' fażi, u għalhekk tista 'teħles mil-limitazzjoni tal-mudell tal-fażi. Teoretikament, gradilji tal-fibra bi kwalunkwe tul ta ’mewġa ta’ riflessjoni jistgħu jiġu ppreparati, pereżempju, gradilji ta ’2μm u 3μm jistgħu jiġu ppreparati fuq fibri tal-fluworidu; it-tieni, 800nmfemtosekondi Il-lejżer jista 'jippenetra s-saff tal-kisi (akrilat, polimide, eċċ.) tal-fibra ottika, għalhekk, m'hemmx bżonn li titqaxxar is-saff tal-kisi tal-fibra ottika waqt il-proċess ta' teħid tal-grilja, li jtejjeb ħafna s-saħħa ta ' il-ħakk tal-fibra ppreparat. Aktar importanti minn hekk, gradilji tal-fibra ppreparati minn excimer ma jistgħux jifilħu temperaturi għoljin. Meta t-temperatura tkun ogħla minn 150 ° C, il-prestazzjoni tal-fibra tibda tiddegrada, filwaqt li l-gradilji mħejjija mill-lejżers femtosekondi jistgħu jifilħu temperaturi sa 1000 ° C u jistgħu jintużaw f'ambjenti ta 'temperatura għolja.
Għalhekk, l-emerġenza tal-preparazzjoni tal-lejżer femtosecond tat-teknoloġija tal-ħakk tal-fibra solviet ħafna l-applikazzjoni tat-teknoloġija tas-sensing tal-ħakk tal-fibra f'varjetà ta 'ambjenti ħarxa. Applikati fil-qasam tal-inġinerija taż-żejt u tal-gass, il-gradilji tal-fibra għandhom ikunu reżistenti għat-telf tal-idroġenu, u f'ħafna każijiet jeħtieġu wkoll li jifilħu temperaturi għoljin ta '300 ° C; fil-qasam tal-lejżers tal-fibra, sistemi tal-lejżer tal-fibra 2μm u 3μm jeħtieġu jużaw gradilji tal-fibra tal-fluworidu; f'impjanti tal-enerġija nukleari, F'ambjenti ta 'raġġi bħall-ispazju kożmiku, il-gradilji tal-fibra jeħtieġ li jifilħu għall-enerġija ta' raġġi għoljin. F’dawn l-ambjenti ħarxa speċjali, l-ispraterji tal-fibra mħejjija mill-lejżers femtosekondi jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti speċjali kollha, u jespandu ħafna l-oqsma tal-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-ħakk tal-fibra.