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文檔簡介

1、光纖光柵溫度傳感器光纖光柵傳感器 光纖光柵傳感器（Fiber Bragg Grating Sensor）屬于光纖傳感器的一種，基于光纖光柵的傳感過程是通過外界物理參量對光纖布拉格（Bragg）波長的調(diào)制來獲取傳感信息，是一種波長調(diào)制型光纖傳感器。自從1989年Morey等人首先對光纖光柵的應變和溫度傳感特性進行了研究后，光纖光柵傳感器的應用領域不斷拓展，現(xiàn)在人們已將其逐步應用于多種物理量的測量，制成了各種傳感器。 光纖光柵傳感系統(tǒng)光纖光柵感器工作原理光纖光柵的中心反射波長可表示為光纖光柵是利用光纖材料的光敏性，在光纖纖芯上建立起的一種空間周期性折射率分布，使其對特定波長的入射光具有反射作用，

2、其反射中心波長稱為 Brag 波長， 定義為g光纖光柵溫度傳感器測溫原理光纖光柵的溫度特性受外界環(huán)境溫度影響, 光纖光柵的反射波長發(fā)生移動,溫度變化引起的光纖光柵反射波長移動可表示為光纖光柵反射波 長的移動與溫度的變化成線性關系，通過測量光纖光柵反射波 長的移動,便可確定環(huán)境溫度 T光纖光柵溫度傳感器測溫原理neff和的變化都將引起光纖光柵中心波長的變化，而光纖光柵受到外界因素(如溫度、應變)等作用時，會引起neff和的變化，從而引起光纖光柵中心波長的偏移為光纖的 熱光系數(shù) ,描述光纖折射率隨溫度的變化關系為光纖 的熱膨脹 系數(shù),描述光柵的 柵距隨溫度 的變化關系應用中要解決的難題靈敏度：普通

3、的光纖光柵其溫度靈敏度只有0.01 nm/左右，這樣對于工作波長在1550nm的光纖光柵來說，測量100的溫度范圍波長變化僅為1nm波長解調(diào)：要達到較高的分辨率,通常需使用代價較大的高分辨率波長解調(diào)系統(tǒng),例如高分辨率光譜儀或干涉儀等。應用分辨率為1pm的解碼儀進行解調(diào)可獲得很高的溫度分辨率，而如果因為設備的限，采用分辨率為0. 06nm的光譜分析儀進行測量，其分辨率僅為6度，遠遠不能滿足實際測量的需。基于長周期光柵的波長解調(diào)利用一長周期光柵( LPG) 作為線性濾波器,寬帶光源經(jīng)此長周期光柵調(diào)制后入射到傳感光柵, 可解調(diào)布拉格傳感光柵的波長位移。波長解調(diào)原理當傳感光柵的波長被傳感信號調(diào)制時,其反射峰在線性區(qū)的位置發(fā)生變化, 但其譜形不隨被測信號改變,則反射的絕對光功率將呈線性變化,因

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