文档介绍：光纤光栅传感器温度与轴向应变灵敏度的研究光纤光栅(FBG),光栅解调仪,光纤传感器,光纤滤波器,光纤应力分析仪(BOTDA),扫描激光器,光纤传感分析仪尽在YN网络光纤光栅传感器温度与轴向应变灵敏度的研究彭仕玉,元秀华,张国云供稿摘要:文章对Bragg光纤光栅(FBG)与长周期光纤光栅(LPFG)的温度、应变传感灵敏度进行了详细的理论推导和分析,得出了一些重要推论,:Bragg光纤光栅;长周期光纤光栅;光纤光栅传感器;温度灵敏度;应变灵敏度近年来,(FGS,FiberGratingSensor)具有其他许多传感器无法比拟的优点:抗电磁干扰、尺寸小、重量轻、耐温性好、复用能力强、传输距离远、,早在1988年就成功地在航空、航天领域中用于有效的无损检测技术,此外也可用于化学、工业、电力、水电、“智能和灵巧建筑”中的应用成为专家、,会造成光纤有效折射率及光栅周期的变化,从而导致光栅耦合波长的变化(即波长漂移),通过测定波长漂移的大小,,得出了通过选择合适的参数能用长周期光纤光栅解周期决光纤光栅传感中的温度和应变交叉敏感的问题,以及用一根长周期光纤光栅就能同时测量温度和应变的结论。1长、短周期光纤光栅传感工作原理按照耦合模理论,在光纤光栅中两个传输模发生耦合,必须满足下列相位匹配条件[1]:?β1,β2,Δβ,2π/Λ,式中,β1、β2分别为要发生耦合的两个模的传播常数;Δβ是两个传播常数之差;,前向传输的导模能量耦合到反向导模中,[2]λB,2neffΛ,式中,neff为光纤光栅的有效折射率;,光栅的Bragg波长易产生变化(即移动),测得ΔλB的大小,可以确定外界温度或应力的变化大小。长周期光纤光栅中,能量从前向传输的导模耦合到包层模中,[2,式中,n是导模的有效折射率;是第nc0阶包层模的有效折射率;λn是导模到第n阶包层模的耦合波长(为书写简单,下面公式中都省略阶数n).同样,当外界条件温度或应力作用于光栅引起其纤芯和包层的有效折射率和光栅周期变化时,光栅的波长会产生变化(即移动),测得Δλn的大小同样可以确定外界温度或应力的变化。2Bragg光纤光栅的温度和轴向应变灵敏度当外界的温度、应变等参量发生变化,由Bragg光纤光栅的光栅方程得知其Bragg波长的漂移为[3]光纤光栅(FBG),光栅解调仪,光纤传感器,光纤滤波器,光纤应力分析仪(BOTDA),扫描激光器,,由于热膨胀效应和热光效应引起光纤光栅的周期和有效折射率发生变化(假定其应力不变).由热膨胀效应引起的光栅周期的