光纤光栅温度应变同时测量传感技术研究进展.pdf

2013年第32卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 综述与评论II 光纤光栅温度应变同时测量传感技术研究进展陈曦,姚建铨,陈慧(天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,天津3ooo72) 摘要:介绍了光纤光栅温度应变传感器的基本原理,对当前常用的实验方法进行了分类。简要介绍了参考光纤光栅法、双波长叠栅法、光纤Bragg光栅(FBG)与长周期光栅相结合的方法、不同包层直径光栅对法、纤芯掺杂法以及光纤光栅F-P腔法等方法的机理,并对每一种方案进行了详细的分析,讨论了其优缺点和改进方向。关键词:光纤光栅;温度;应变;区分测量;交叉敏感中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1000--9787(2013)09-0001-04 Researchdevelopment0fsimultaneoustemperatureandstrain measurementsusingIlbergratings · ●●-1 ·‘ CHENXi,YAOJian-quan,CHENHui (CollegeofPrecisionInstrumentandOpto—ElectronicsEngineering, InstituteofLaserandOpto-Electronics,TianjinUniversity,Tianjin300072,China) Abstract: ,bination offiberBragggrating(FBG)andlongperiodgratingmethod,gratingtodifferentcladdingdiametermethod,fiber coredopedmethodandfibergratingF—Pcavitymethodarebrieflyintroduced,eachschemeisanalyzedindetail, theadvantagesanddisadvantagesandimprovementdirectionarediscussed. Keywords:fibergratings;temperature;strain;distinguishbetweenmeasurements;crosssensitivity 0引言近年来,光纤光栅传感器以其体积小、重量轻、耐腐蚀、测量精度高、抗电磁干扰、可实现绝对测量等独特优势在土木工程的健康监测、医学、军事、航天等领域都得到了广泛的应用。随着光纤光栅传感技术的发展,温度应变这2个参数同时测量成为可能,但是温度应变的交叉敏感问题严重限制了其应用E1,2]。因此,解决交叉敏感问题是光纤传感器实际应用中的核心。温度应变同时测量传感器的基本原理是利用2个物理参数对温度和应变有不同的敏感度实现温度应变的分离同时测量。现在已知的方法主要有参考光纤光栅法、双波长叠栅法、光纤Bragg光栅(FBG)与长周期光栅相结合的方法,不同结构直径光栅对