Волоконная брэгговская решётка
Волоко́нная брэ́гговская решётка (ВБР) — распределённый брэгговский отражатель (разновидность дифракционной решетки), сформированный в светонесущей сердцевине оптического волокна. ВБР обладают узким спектром отражения, используются в волоконных лазерах, волоконно-оптических датчиках, для стабилизации и изменения длины волны лазеров и лазерных диодов и т. д.
Спектральная избирательность отражения от волоконных брэгговских решёток обусловлена периодическим по длине изменением показателя преломления светонесущей сердцевины и обусловлена дифракцией на этих периодических оптических неоднородностях.
Пространственный период неоднородностей подбирают таким образом, чтобы в нём отражались световые волны с нужной длиной волны. Если усреднённый по длине показатель преломления структуры , то отражение будет наблюдаться при длинах волн:
Например, при длине периода структуры 530 нм наблюдается отражение на длине волныоколо 1540 нм. Для сравнения, у длиннопериодной волоконной решетки период составляет 100 мкм и более.[1]
Характерная длина периодической структуры ВБР от 1 мм до нескольких см, то есть количество неоднородностей от тысячи до десятков тысяч. Относительное изменение показателя преломления от среднего порядка . Большое количество штрихов при малом изменении показателя преломления приводит к очень узкому спектру отражения — ширина спектра отражения обычно составляет доли нанометров.
Период структуры и, соответственно, длина волны отражённого света изменяется при механическом сжатии или растяжении волокна. Это явление используется в волоконно-оптических датчиках, например, в тензометрических измерениях и для перестройки в узких пределах длины волны лазера. Изменение температуры приводит к тепловому изменению длины структуры и также сдвигает спектр отражения, что может быть использовано в термометрах.