光纖Bragg光柵及其合金鋼封裝傳感器特性研究.pdf

1、光纖Bragg光柵是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型光無(wú)源器件，而以光纖光柵作為傳感元件的光纖傳感器在傳感領(lǐng)域受到越來(lái)越廣泛的重視，它是利用光纖光柵的平均折射率和柵格周期對(duì)外界參量的敏感特性，將外界參量的變化轉(zhuǎn)化為其布喇格波長(zhǎng)移動(dòng)的一種波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器，具有可靠性好、抗干擾能量強(qiáng)、傳感頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小，抗電磁干擾、抗腐蝕能在惡劣環(huán)境下工作、可復(fù)用性強(qiáng)，可構(gòu)成分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)力學(xué)、應(yīng)變分析和在建筑物的應(yīng)力測(cè)量中具有廣泛的應(yīng)用前景

2、。 本文的主要內(nèi)容如下：1.合金鋼封裝光纖光柵傳感器的研制由于光纖光柵纖芯細(xì)，質(zhì)脆，易損害因此在實(shí)際工程應(yīng)用中必須對(duì)光纖光柵進(jìn)行封裝，用合金鋼材料封裝光纖光柵制作了光纖Bragg光柵傳感器，不僅能起到保護(hù)光柵的作用，還可以通過(guò)檢測(cè)光柵中心波長(zhǎng)的漂移進(jìn)行應(yīng)變的測(cè)量。 2.合金鋼封裝光纖FBG傳感器傳感特性研究利用懸臂梁對(duì)光纖光柵的應(yīng)力傳感特性進(jìn)行了測(cè)量，并與傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片進(jìn)行了對(duì)比，實(shí)驗(yàn)表明合金鋼封裝的光纖光柵傳感器沒(méi)有

3、改變光纖光柵的應(yīng)變靈敏度系數(shù)，并得出了該傳感器拉壓應(yīng)變的靈敏度和量程以及分辨率等參數(shù)。同時(shí)對(duì)傳感器的溫度靈敏度的實(shí)驗(yàn)表明合金鋼封裝也沒(méi)有改變光纖光柵的溫度傳感特性。 3.合金鋼封裝光纖FBG光柵傳感器在混凝土梁加載實(shí)驗(yàn)中的研究把合金鋼封裝的光纖FBG光柵傳感器粘貼在混凝土梁上進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，并與傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片進(jìn)行了對(duì)比，從而驗(yàn)證了光纖光柵傳感器在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果。 4.光纖光柵壓力增敏結(jié)構(gòu)鑒于光纖光柵壓力靈敏系數(shù)低，