光纤光栅 -.docx

1）光纤光栅传感器的温度特性
九
亡=（d+匚）.T⑶
1a1neff
其中a=—.为热膨胀系数,:==为热光系数。对于掺锗石光纤,-6/C,:取
aTneffT
〜7Xl0-6/°C（20°C〜1）光纤光栅传感器的温度特性
九
亡=（d+匚）.T⑶
1a1neff
其中a=—.为热膨胀系数,:==为热光系数。对于掺锗石光纤,-6/C,:取
aTneffT
〜7Xl0-6/°C（20°C〜150°C）,10Xl0-6/°C（400°C）,由式⑶可知，九B与T存在着线性关系，通过检测布喇格
波长的移位，即可确定被测量T。对于应力的影响［2］，有:
n2【（z）叫2叫1】=e-eP=（i-p）e⑷
与温度类似,
耳e
=
XB
与G也成线性关系，由九B
其中e是轴向应变,u是泊松比,P为光纤光栅应变灵敏度系数。对于石英光纤，可取
（5）
可方便地求出外界应力。实际应用中,€是个很小的量，可以引入应变量10-6，即微应变ue，作为光纤光栅应变度量单位。
2）光纤光栅传感器的应力特性
工作原理如图3所示，外界待测应力加在一悬臂梁的一端,经悬臂梁传递至粘结在其上面的光纤光栅上。
如前所述，光纤光栅有效折射率和光nff栅常数a都将发生变化，由宽带光源系统（BBS）发射光被发生形变的eff
光纤光栅反射，布喇格中心波长产生移位九b。测量反射光的光谱，即可检测出波长的移位九bV。由式⑸即可确定外界应力。实际的传感器,由于光纤保护层在轴向应力作用下容易发生错位,因此,光纤光栅在用于应力测量时应剥去保护层,将裸光栅粘结在悬臂梁上。而且,经紫外光照射的光纤其抗张强度变小,不能承受较大的拉力,（否则光栅会很容易被拉断）,而对于收缩的应力则无此问题。因此,对于强应力时要采用通过悬臂梁将应力转化为挤压力。
懺畢FBG位轸传惑需甌受列的車力墟发生炖移时的作厢戈対垃柱借惑器上的F®&的渡压移位之何的fff康关吞°通过光貝分柄■仪解晦FBG的B£。