Vláknová braggova mriežka je v podstate priestorová zmena indexu lomu vo vnútri jadra optického vlákna. Táto variácia sa vytvára vystavením jadra periodickému vzorcu UV svetla s definovanou energiou. Po tomto procese funguje mriežka ako zrkadlo so selektívnou vlnovou dĺžkou. V každej polohe periodickej zmeny indexu sa malá časť svetla putujúceho pozdĺž vlákna odrazí späť. Tieto malé časti odrazeného svetla sa spájajú do jedného veľkého odrazu. Vlnová dĺžka, pri ktorej dochádza k maximálnemu odrazu, sa nazýva Braggova vlnová dĺžka a spĺňa Braggovu podmienku:
neff – efektívny index lomu v exponovanej oblasti
Λ – perióda mriežky
Táto rovnica naznačuje, že Braggova vlnová dĺžka môže byť ovplyvnená zmenou dvoch vyššie uvedených parametrov (efektívny index lomu a perióda mriežky). To vysvetľuje, prečo je FBG citlivý na zmenu napätia a teploty:
- Zmena deformácie vedie k posunu periódy mriežky a k zmene efektívneho indexu lomu prostredníctvom optického efektu napätia
- Zmena teploty ovplyvňuje efektívny index lomu prostredníctvom termooptického efektu a periódu mriežky prostredníctvom tepelnej rozťažnosti vlákna.
Tieto účinky sú približne opísané nasledujúcou rovnicou:
V prípade, že FBG podlieha tepelným a mechanickým zmenám súčasne, neexistuje technika, ako ich od seba odlíšiť. Na vyriešenie tohto problému existuje niekoľko metód. Jednou z možností je vyrobiť senzor, ktorý je citlivý len na zmeny teploty. Pomocou tohto teplotného snímača je možné kompenzovať teplotné vplyvy tenzometrického snímača.
Existujú dva typy kompenzácie teploty. Ako je uvedené vo vzorci, vplyv teploty sa skladá z dvoch účinkov: tepelnej rozťažnosti materiálu prenášajúceho zaťaženie a termooptického efektu. Prvý typ kompenzácie kompenzuje len termooptický efekt a druhý typ kompenzuje oba efekty. Výber typu vždy závisí od aplikácie.
