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光纤光栅传感系统的基本原理
- 2019-05-21-

        光纤光栅是利用紫外曝光技术在光纤纤芯内形成的折射率的周期性分布结构,当一定带宽的光通过环形器入射到光纤光栅中,由于光纤光栅具有波长选择性,只能使特定波长的光发生反射,然后通过解调仪或光谱仪来测量反射光的波长变化,就可以实现被测结构的应变和温度的测量。光纤光栅周期的改变量和有效折射率会影响光纤光栅的反射光谱。任何使这两个参量发生改变的物理过程都将引起光栅布格波长的漂移。

        基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤光栅的周期或有效折射率的影响,引起发射光中心波长的飘移。

        相对于传统电类传感器,光纤光栅传感器有以下优点:

        (1)传感器探头结构简单、体积小、重量轻,可测量结构的应变及结构损伤等。

        (2)与光纤之间存在天然的兼容性,无电磁干扰,易与光纤连接、低损耗、光谱特性好、可靠性高。

        (3)具有非传导性,对被测介质影响小,又具有抗腐蚀、抗电磁干扰的特点,适合在恶劣环境中工作。

        (4)轻巧柔软,可以在一根光纤中写入多个光栅,构成传感阵列。

        (5)传感器的复用作为光纤传感器所独有的技术,能够实现沿光纤铺设路径上分布场的测量。