光纖光柵應(yīng)變壓力傳感器技術(shù)原理與特點(diǎn)簡(jiǎn)介
光纖光柵應(yīng)變壓力傳感器是利用曝光(或光刻)技術(shù)在光纖上形成的折射率(或物理?yè)p傷)的周期性分布結(jié)構(gòu),稱為光纖光柵。光纖光柵能夠把光纖中傳輸?shù)哪骋惶囟úㄩL(zhǎng)光的反射,由于其反射波長(zhǎng)滿足Bragg衍射方程,所以把這種光柵稱為光纖Bragg光柵(fiber Bragg grating),英文縮寫FBG。
一、光纖光柵應(yīng)變壓力傳感器原理
光纖光柵周期在幾百納米數(shù)量級(jí),當(dāng)某一寬帶光源的光入射到光纖光柵中時(shí),折射率分布的周期性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致某一特定波長(zhǎng)光的反射,反射光的波長(zhǎng)由Bragg公式確定
公式(4)表明:如果已知光纖光柵諧振波長(zhǎng)的漂移量及其溫度的改變量,就可以計(jì)算出光纖光柵的應(yīng)變,此時(shí),光纖光柵可用作光纖應(yīng)變壓力傳感器。
二、光纖光柵應(yīng)變壓力傳感器優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)
1、光纖光柵器件集成在光纖內(nèi)部,體積小、重量輕、無(wú)源無(wú)電、不怕灰塵,具有電磁信號(hào)干擾的能力,不怕雷電,可在易燃易爆和強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境使用;
2、光纖光柵傳感器采用光波長(zhǎng)編碼,采用“波分復(fù)用”、“時(shí)分復(fù)用”和“空分復(fù)用”技術(shù),容易組網(wǎng),形成大規(guī)模光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò),特別適合于大型結(jié)構(gòu)工程、航空、航天等領(lǐng)域應(yīng)用;
3、光纖光柵傳感器信號(hào)可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,距離可達(dá)幾十公里,適合用于大型結(jié)構(gòu)工程遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),尤其適合在無(wú)人區(qū)、無(wú)電區(qū)以及惡劣的環(huán)境進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè);
4、光纖與碳纖維材料兼容,可嵌入到復(fù)合材料內(nèi)部,對(duì)復(fù)合材料損傷進(jìn)行識(shí)別。澤天傳感,轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。
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