Figure 1 : Jauge de contrainte optique basée sur le principe du réseau de Bragg (FBG).

Pratiquement chaque type d'infrastructure publique, y compris les ponts, pipelines, tunnels, fondations, chaussées, barrages, etc., est soumises à de nombreux facteurs (charges mécaniques, conditions climatiques) qui peuvent dégrader son état ou bien amener des défauts de fonctionnement.  Ces problèmes structuraux peuvent être le résultat de détériorations, de mauvaises méthodes de construction, d’activités sismiques, de travaux de construction à proximité, etc. Bien que les jauges de contrainte électriques aient été longtemps employées pour surveiller les structures, elles manquent parfois de longévité et d’intégrité nécessaires pour délivrer des informations précises et durables sur de très longues périodes.

Les jauges de contrainte à fibre optique, basées sur les réseaux de Bragg fonctionnent avec  principes très différents de ceux qui régissent les jauges de contrainte électriques traditionnelles. En termes simplifiés, un réseau de Bragg est une microstructure (typiquement quelques millimètres de long) créée en modifiant la fibre uni-modale standard, enduite de germanium, à l’aide d’un laser UV. Cette microstructure crée une variation périodique dans l'indice de réfraction de cette fibre optique. La lumière parcourt le long de la fibre optique, le réseau de Bragg reflète une plage de longueur d’onde et toutes les autres longueurs d'onde sont transmises par le réseau. Le centre de cette bande de longueur d'onde reflétée est connu comme longueur d'onde de Bragg (figures 1 et 2). Sous contraintes, la période d'une FBG augmente en raison de l'étirement ou de la compression de la fibre optique.  Ce changement a comme conséquence une variation de la longueur d'onde de Bragg, qui est alors détectée et enregistrée par l'interrogateur associé aux jauges optiques.

A télécharger : Document « Optical Fiber Sensors vs. Conventional Electrical Strain Gauges for Infrastructure Monitoring Applications »

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