美國E+E光纖光柵傳感器測量技術(shù)的研究
1970年低損耗光纖的研制成功極大地改變了傳感器的設(shè)計方式，為光纖傳感器的研制提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。光纖因其具有靈敏度高、抗電磁干擾、柔韌靈巧、可遠程感測、易埋植、易貼敷、低損耗、耐腐蝕、能夠?qū)Χ帱c分布式測量等優(yōu)點而受到人們的重視。在大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)和高靈敏度測量中越來越顯示出*優(yōu)勢。

美國E+E光纖光柵傳感器測量技術(shù)的研究
近年來，不斷涌現(xiàn)的各種類型的光纖傳感器已在多領(lǐng)域得到了廣泛的實際應(yīng)用，但光纖光柵對溫度和應(yīng)力交叉敏感，制約其在傳感領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，如何實現(xiàn)光纖光柵多參量同時測量技術(shù)，是目前國內(nèi)外關(guān)注的熱點和難點問題之一。本文主要研究工作和取得的成果如下： *，利用高摻鍺光敏光纖以相位掩模法自行研制光纖光柵傳感器件，并研究了其部分傳感特性。實驗表明，該方法制作光纖光柵工藝簡單方便且容易制作出高質(zhì)量低成本的FBG傳感器，并且穩(wěn)定性要好。通過實驗對光柵的溫度特性和應(yīng)變特性進行研究，驗證其基本特性。詳細分析光纖FBG傳感原理及其傳感特性，并對FBG傳感器多參量同時測量方法進行了分析。 第二，通過實驗研究了光柵的溫度特性和應(yīng)變特性，發(fā)現(xiàn)光纖光柵同樣是很好的傳感器件。通過詳細分析光纖FBG傳感原理及其傳感特性，并對FBG傳感器同時測量理論進行了分析。分析比較幾種常見的光纖光柵雙參量測量方法，并加以比較。 第三，提出了應(yīng)變和溫度同時測量傳感器方案，設(shè)計了一種特殊封裝的FBG傳感器，對此測量方案進行計算機模擬，得到可行性驗證。證實光纖光柵是一種很好的低成、高精度傳感器件。 第四，設(shè)計了一套測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由特殊封裝的FBG傳感器、寬帶光源、耦合器、頻譜儀等部分組成。該傳感器配合測量系統(tǒng)成功實現(xiàn)了溫度與應(yīng)力的雙參量測量，與理論值相符合。證明該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)溫度和應(yīng)變的區(qū)分測量。同時由于選用特殊的封裝，相較于裸光柵實現(xiàn)了對光柵溫度靈敏度的增敏。基于傳感器溫度靈敏度提高為裸光柵的3倍以上。增敏后可以實現(xiàn)溫度小范圍的精確測量，實驗中實現(xiàn)了20℃到70℃范圍的溫度測量。 第五，對光纖傳感器在瓦斯氣體測量方面的研究做了研究，分析對比了幾種瓦斯光纖傳感器的原理和優(yōu)缺點，并提出了一種新型光纖光柵瓦斯傳感器的設(shè)計方案。

美國E+E光纖光柵傳感器測量技術(shù)的研究
為了解決應(yīng)變和溫度同時測量的問題，美國E+E通過對光纖傳感原理的研究，提出了一種基于光纖布拉格光柵（FBG）特殊封裝形式的傳感器實現(xiàn)了應(yīng)變和溫度同時測量，并對其進行了實驗研究，為多參量同時測量技術(shù)的應(yīng)用提供了一種嶄新的方案。