Systems and Methods for Constructing and Testing Composite Photonic Structures

يتعلق الاختراع الحالي بالكشف عن نظم وطرق تتعلق بمواد ضوئية مركبة تستخدم لتصميم هياكل والكشف عن تغير شكل مادة بغرض مراقبة السلامة الإنشائية للهياكل المادية. ووفقًا لأحد الجوانب، يتم توفير هيكل مركب يتضمن مادة أساسية، شبكات حيود ضوء وواحدة أو أكثر من المواد الحاملة للفلورية المتشكلة بحيث تنتج الاضطرابات الموضعية تغيرًا قابلًا للقياس في نمط الحيود بالهيكل. ويتم أيضًا توفير وسيلة فحص يتم تصميمها للكشف عن الاضطرابات في الهيكل المركب. ويتم تصميم وسيلة الفحص لإطلاق إشعاع فحص في الهيكل والتقاط الأشعة المنكسرة وقياس التغيير في نمط الحيود وتحديد كم الاضطراب بناءً على الطول الموجي والمعلومات الزاوية للأشعة المحيدة. شكل 1. Systems and methods are disclosed relating to composite photonic materials used to design structures and detect material deformation for the purpose of monitoring structural health of physical structures. According to one aspect, a composite structure is provided that includes a base material, an optical diffraction grating and one or more fluorophore materials constructed such that localized perturbations create a measureable change in the structure's diffraction pattern. An inspection device is also provided which is configured to detect perturbations in the composite structure. The inspection device is configured to emit an inspecting radiation into the structure and capture the refracted radiation and measure the change in the diffraction pattern and quantify the perturbation based on the wavelength and the angular information for the diffracted radiation.