Ta đã biết rằng bƣớc sóng phản xạ của cách tử quang sợi Bragg phụ thuộc vào chiết suất và độ lớn của bƣớc cách tử. Một lần nữa, các thông số đó lại phụ thuộc vào các tính chất vật lý và cả hóa học của môi trƣờng. Chính vì thế mà ta có thể sử dụng cách tử quang sợi Bragg nhƣ là một thiết bị sensor để đo các thông số lý hóa của môi trƣờng. Đây là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng của cách tử quang sợi Bragg và đã thu hút đƣợc sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhóm cũng nhƣ của nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới. Ngày nay cách tử quang sợi Bragg đã đƣợc phát triển để đo một dải rất rộng lớn các thông số lý hóa của môi trƣờng, từ những thông số thƣờng gặp nhƣ nhiệt độ, áp suất, độ dịch chuyển, độ biến dạng [23, 24, 25, 27] đến các thông số phức tạp nhƣ tín hiệu sóng âm, nồng độ hóa chất, liều lƣợng bức xạ hạt nhân[3,15] ...vv .
CHƢƠNG 3
CÁC SENSOR DỰA TRÊN CÁCH TỬ QUANG SỢI BRAGG
Các thiết bị sensor đã đƣợc quan tâm nghiên cứu từ rất lâu và đã đƣợc sử dụng một cách rộng rãi trên thị trƣờng. Nhƣng chủ yếu vẫn là các thiết bị sensor dựa trên kỹ thuật điện tử. Ta thấy rằng các loại sensor điện tử này có mặt khắp mọi nơi và chiếm thị phần nhiều tới mức mà ta thấy khó có thể có một loại sensor khác thay thế. Nhƣng hiện nay, các loại sensor quang ngày càng đƣợc quan tâm nghiên cứu phát triển và đã có sự phát triển vƣợt bậc, chúng ngày càng tỏ ra có sức cạnh trạnh đối với các loại sensor điện tử truyền thống. Trong các loại sensor quang thì sensor dựa trên FBG chiếm một thị phần quan trọng và đã thể hiện những tiềm năng phát triển to lớn bởi những ƣu điểm và khả năng ứng dụng đa dạng của nó. Dƣới đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu một vài loại sensor cơ bản dựa trên FBG, các hƣớng nghiên cứu chính và thị trƣờng ứng dụng hiện nay đối với loại sensor này.
3.1. Các loại sensor dựa trên cách tử quang sợi Bragg
Trong công thức xác định bƣớc sóng phản xạ Bragg của cách tử, chúng ta thấy rằng bƣớc sóng đó phụ thuộc vào chiết suất của sợi quang chế tạo cách tử và độ dài của bƣớc cách tử. Nhƣng hai thông số này lại phụ thuộc vào rất nhiều các thông số ngoại cảnh của môi trƣờng nhƣ nhiệt độ, áp suất, độ dịch chuyển...v.v. Chính vì thế mà dựa trên các cách tử Bragg, ta có thể chế tạo đƣợc rất nhiều loại sensor khác nhau để đo các thông số đa dạng của môi trƣờng. Dƣới đây giới thiệu một số loại sensor điển hình.