Kiudvõre on omamoodi difraktsioonivõre, mis moodustatakse kiusüdamiku murdumisnäitaja telgjoonelisel perioodilisel modulatsioonil teatud meetodil, ja see on passiivne filtriseade. Kuna kiudude restil on eelised väikeste mõõtmete, väikese splaissimise kadu, täieliku ühilduvuse optiliste kiududega ja nutikate materjalide kinnistamise võime vahel ning selle resonantslainepikkus on tundlikum väliskeskkonna muutuste suhtes, nagu temperatuur, deformatsioon, murdumisnäitaja, ja kontsentratsiooni, kasutatakse seda optiliste kiudude kommunikatsioonis ja sensori välja on laialdaselt kasutatud.
Optilisi kiude kasutatakse karmis keskkonnas. Kahjustuste peamisteks põhjusteks on kiulisüdamiku vesinikukahjustused ja kiudude struktuuri kahjustamine kiirte poolt. Ülaltoodud olukorra tekkimise vältimiseks tuleb optilise kiu struktuuri ja koostist spetsiaalselt töödelda. Uuringud on näidanud, et vesinikelement reageerib kiumasüdamikus olevate ioonidega, et hävitada kiusüdamiku struktuur, mille tulemuseks on suurenenud ülekandekaod; samal ajal kui kiirgus edastab energiat, põhjustades kiumasüdamiku aatomite väliste elektronide üleminekuid, mille tulemuseks on kiudude jõudlus. halvenemine. Ülaltoodud olukorra tekkimise vältimiseks ja sellega kaasnevate kahjude vähendamiseks on vaja vastu võtta spetsiaalsete struktuuride või materjalidega optilised kiud. Uuringud on näidanud, et fluoriga legeeritud katte ja puhta ränidioksiidi südamiku kasutamine võib oluliselt vähendada vesiniku kadu ja kiirguse mõju.
Kuid see toob paratamatult kaasa uusi probleeme, see tähendab, et ülalnimetatud optiliste kiudude südamikus valmistatud optiliste kiudude resti kasutatakse naftapuuraukude, tuumaelektrijaamade ja kosmilise ruumi kõrgel temperatuuril, kõrgsurvel, kõrge korrosiooniga keskkonnas, põhjustades püsivaid kahjustusi ja edasikandumist. Kaotus suureneb. Kuna traditsiooniline kiudude restide ettevalmistamise meetod põhineb eksimeerlaseriga kokkupuutumise meetodil kiudude restide valmistamiseks, peab kasutatav kiudsüdamik olema suure valgustundlikkusega ning kiudsüdamik tuleb leotada germaanium- ja boorielementidega. Puhtal ränidioksiidi südamikul puudub valgustundlikkus ja kiudvõrede valmistamiseks ei saa traditsioonilisi meetodeid kasutada.
Uut tüüpi kiudude riivimise ettevalmistamise tehnoloogia, mis põhineb femtosekundi laseril, lahendab ülaltoodud probleemid hästi. Femtosekundilise laseritehnoloogia kasutamine kasutab ära femtosekundilise laseriga eeliseid, millel on suur hetkeline energia, mittetermiline töötlemine ja kõrge töötlemise täpsus. Süsteemi struktuur on näidatud ülaltoodud joonisel. Kasutades 800nm femtosekundilist laserit, keskendutakse pärast kiirte kujundamist mikroskoobiga objektiivi abil teravustamisele kiusüdamikule. Kuna pole võimalik otseselt jälgida, kas fookusasend asub kiusüdamikus, on vaja fookusasendit hinnata, jälgides tahapoole suunatud CCD-d ja jälgides seljaga suunatud valguspunkti kuju. Samal ajal saab lairiba valgusallika ja spektromeetri ühendamise abil jälgida spektri muutusi resti ettevalmistamise ajal reaalajas ja hinnata resti ettevalmistamist.
Kiudvõrede valmistamine femtosekundilise lasertehnoloogia abil, võrreldes traditsiooniliste meetoditega, ei võimalda mitte ainult valgustundlikel kiududel, näiteks puhas ränidioksiidkiud, fluoriidkiud jne, reste valmistada, kuid sellel on ka muid eeliseid. Esiteks ei vaja femtosekundiline laserpreparaat faasimalli kasutamist, seega võib see vabaneda faasimalli piiratusest. Teoreetiliselt saab valmistada mis tahes peegelduslainepikkusega kiudvõre, näiteks fluoriidkiududele võib valmistada 2 μm ja 3 μm kiudvõre; teiseks, 800nmfemtosekundit Laser võib tungida läbi kiudoptilise kattekihi (akrülaat, polüimiid jne), seetõttu ei ole võrgu tegemise ajal vaja optilise kiu kattekihti ribadeks tõmmata, mis parandab tunduvalt kattekihi tugevust. ettevalmistatud kiudriiv. Veelgi olulisem on see, et eksimeeri valmistatud kiudrestid ei talu kõrgeid temperatuure. Kui temperatuur on kõrgem kui 150 ° C, hakkab kiudude jõudlus halvenema, samas kui femtosekundiliste laserite abil valmistatud restid taluvad temperatuuri kuni 1000 ° C ja neid saab kasutada kõrge temperatuuriga keskkonnas.
Seetõttu on kiu riivimistehnoloogia femtosekundilise laserpreparaadi ilmnemine oluliselt lahendanud kiudude restide anduritehnoloogia rakendamise erinevates karmides keskkondades. Nafta- ja gaasiehituse valdkonnas rakendatavad kiudvõred peavad olema vastupidavad vesinikukadudele ja paljudel juhtudel pidama vastu ka kõrgetele temperatuuridele 300 ° C; kiudlaserite valdkonnas peavad 2 μm ja 3 μm kiudlaserite süsteemid kasutama fluoriidkiu reste; tuumaelektrijaamades, kiirguskeskkondades nagu kosmiline ruum, peavad kiud restid taluma suure kiirguse energiat. Nendes erilistes karmides keskkondades võivad femtosekundiliste laserite abil valmistatud kiudvõred täita kõiki erinõudeid, laiendades tunduvalt kiudude riivimise andurite tehnoloogia rakendusalasid.