फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स (FBGs) हे ऑप्टिकल नेटवर्किंग आणि अभियांत्रिकीमधील आवश्यक घटक आहेत आणि विविध प्रकारांमध्ये, टिल्टेड फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स (TFBGs) त्यांच्या अद्वितीय गुणधर्म आणि अनुप्रयोगांसाठी वेगळे आहेत. हे सर्वसमावेशक विषय क्लस्टर ऑप्टिकल नेटवर्किंग आणि अभियांत्रिकीच्या संदर्भात मूलभूत संकल्पना, कार्य तत्त्वे आणि TFBGs च्या अनुप्रयोगांचे अन्वेषण करते.
फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स (FBGs) समजून घेणे
फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स (FBGs) हे ऑप्टिकल फायबरच्या गाभ्यावरील अपवर्तक निर्देशांकाचे नियतकालिक विकृती आहेत. या नियतकालिक भिन्नता प्रकाशाचे तरंगलांबी-विशिष्ट परावर्तन किंवा प्रसारण तयार करतात, ज्यामुळे विविध ऑप्टिकल ऍप्लिकेशन्समध्ये FBG हा प्रमुख घटक बनतो. प्रकाशाच्या विशिष्ट तरंगलांबी निवडकपणे फिल्टर करण्याची त्यांची क्षमता त्यांना ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टम, फायबर लेसर आणि सेन्सिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये आवश्यक बनवते.
टिल्टेड फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स (TFBGs) चे कार्य तत्त्व
पारंपारिक FBGs मध्ये लंबवत जाळीची रचना असते, तर झुकलेल्या फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्सची रचना झुकलेल्या किंवा नॉन-लंबवत जाळीच्या संरचनेसह केली जाते. जाळीच्या नॉन-लंबवत अभिमुखतेमुळे परावर्तित किंवा प्रसारित प्रकाश कोनीयरीत्या विखुरला जातो, परिणामी अद्वितीय वर्णक्रमीय आणि ध्रुवीकरण गुणधर्म प्राप्त होतात. जाळीचा झुकणारा कोन TFBGs च्या फैलाव वैशिष्ट्यांचे निर्धारण करण्यात, ट्यूनेबिलिटी सक्षम करण्यात आणि ऑप्टिकल गुणधर्मांचे सानुकूलित करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.
टिल्टेड फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्सचे अनुप्रयोग
1. ऑप्टिकल नेटवर्किंग
TFBGs ऑप्टिकल नेटवर्किंगमध्ये, विशेषत: तरंगलांबी विभाजन मल्टिप्लेक्सिंग (WDM) प्रणालींमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग शोधतात. तंतोतंत स्पेक्ट्रल आकार आणि फिल्टरिंग प्रदान करण्याची त्यांची क्षमता त्यांना वेगवेगळ्या WDM चॅनेलच्या विशिष्ट आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी ऑप्टिकल स्पेक्ट्रममध्ये बदल करण्यात अमूल्य बनवते. उच्च सुस्पष्टता आणि लवचिकतेसह ऑप्टिकल सिग्नलचे रूटिंग आणि स्विचिंग व्यवस्थापित करण्यासाठी पुन्हा कॉन्फिगर करण्यायोग्य ऑप्टिकल अॅड-ड्रॉप मल्टीप्लेक्सर्स (ROADMs) मध्ये TFBGs देखील वापरले जातात.
2. ऑप्टिकल सेन्सिंग
तापमान, ताण आणि दाब यांसारख्या विविध पर्यावरणीय मापदंडांना त्यांच्या संवेदनशीलतेमुळे ऑप्टिकल सेन्सिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये TFBGs चा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. सेन्सर सिस्टममध्ये TFBGs समाविष्ट करून, अभियंते स्ट्रक्चरल हेल्थ मॉनिटरिंग, औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण आणि वैद्यकीय निदानासाठी अत्यंत प्रतिसाद देणारे आणि अचूक ऑप्टिकल सेन्सर तयार करू शकतात.
3. फायबर लेसर
टिल्टेड फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स फायबर लेसरच्या डिझाइन आणि कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमायझेशनमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. ते लेसरच्या स्पेक्ट्रल गुणधर्म, लाइनविड्थ आणि आउटपुट पॉवरचे नियंत्रण सक्षम करतात, विविध औद्योगिक आणि वैज्ञानिक अनुप्रयोगांसाठी उच्च-कार्यक्षमता आणि स्थिर फायबर लेसर सिस्टमच्या विकासास हातभार लावतात.
टिल्टेड फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्सचे फायदे
TFBGs अनेक फायदे देतात जे त्यांना ऑप्टिकल नेटवर्किंग आणि अभियांत्रिकी अनुप्रयोगांमध्ये अत्यंत इष्ट बनवतात:
- सानुकूलित स्पेक्ट्रल शेपिंग : टिल्ट अँगल आणि इतर ग्रेटिंग पॅरामीटर्स नियंत्रित करण्याची क्षमता अभियंत्यांना विशिष्ट ऍप्लिकेशन्ससाठी TFBG चे स्पेक्ट्रल प्रतिसाद आणि फैलाव वैशिष्ट्ये सानुकूलित करण्यास अनुमती देते.
- उच्च लवचिकता : TFBG ची रचना बहुमुखी स्पेक्ट्रल फिल्टरिंग आणि मॅनिपुलेशन प्रदान करण्यासाठी केली जाऊ शकते, ज्यामुळे ते जटिल ऑप्टिकल सिस्टममध्ये एकत्रीकरणासाठी आदर्श बनतात.
- वर्धित संवेदनशीलता : टिल्टेड फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्स बाह्य विकृतींसाठी वर्धित संवेदनशीलता प्रदर्शित करतात, अचूक मोजमापांसाठी अत्यंत प्रतिसादात्मक ऑप्टिकल सेन्सर विकसित करण्यास सक्षम करतात.
- विद्यमान पायाभूत सुविधांसह सुसंगतता : TFBGs अखंडपणे विद्यमान ऑप्टिकल नेटवर्क आणि प्रणालींमध्ये एकत्रित केले जाऊ शकतात, कार्यप्रदर्शन सुधारणा आणि नवीन कार्यक्षमतेसाठी एक किफायतशीर उपाय ऑफर करतात.
प्रगत ऑप्टिकल नेटवर्किंग आणि अभियांत्रिकी सोल्यूशन्सची मागणी सतत वाढत असताना, झुकलेल्या फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग्सच्या अद्वितीय क्षमता त्यांना पुढील पिढीच्या ऑप्टिकल तंत्रज्ञान आणि अनुप्रयोगांना सक्षम करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण घटक म्हणून स्थान देतात.