应变测量新利器：FBG与高速光纤光栅解调仪

在高端制造业蓬勃发展的今天，FBG（光纤布拉格光栅）和高速光纤光栅解调仪，已成为高速应变测量领域的关键技术，广泛应用于众多前沿行业。

图1 FBG结构图

FBG本质上是一种特殊的光纤光栅，外界的应变、温度等物理量一旦发生变化，就会导致FBG的中心波长出现漂移。在高速应变测量的场景中，快速变化的应变会使FBG的波长产生相应改变。比如在半导体芯片制造过程中，晶圆在高速切割、蚀刻等工序下，内部会产生复杂的应变。FBG能敏锐捕捉到这些细微变化，为工艺调整提供关键数据支持。

图2 FBG在半导体芯片制造领域的应用

不过，FBG仅仅是感知元件，若要把波长变化转化为可供分析的物理量，高速光纤光栅解调仪必不可少。它能够快速、精准地检测FBG反射光的波长变化，拥有强大的高速数据采集与处理能力，可在极短时间内对FBG因高速应变产生的波长漂移进行精准解析。在风力发电领域，风机叶片在强风作用下快速旋转，承受着巨大的动态应力，应变情况瞬息万变。安装在叶片上的FBG将应变转化为波长变化，高速光纤光栅解调仪迅速捕捉并解析，帮助运维人员及时掌握叶片健康状况，保障风机稳定运行。

图3 FBG在风力发电领域的应用

图4 FBG在电梯领域的应用

二者相辅相成，极大地推动了高速应变测量技术的发展。在超高速电梯的研发测试中，电梯在高速升降时，轿厢结构和缆绳会产生复杂应变，FBG与高速光纤光栅解调仪实时监测，确保电梯安全可靠运行。随着科技的持续进步，它们在高速应变测量领域的应用前景将更加广阔，为各行业的技术革新注入强劲动力。