小直径光纤光栅的研制及传感交叉敏感研究

作     者：刘荣梅 梁大开 LIU Rong-mei;LIANG Da-kai

作者机构：南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2011年第31卷第3期

页      面：858-862页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(60907038) 江苏省自然科学基金项目(BK2008388) 南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目(NS2010012)资助 

主　　题：光纤Bragg光栅 小直径 温度传感 应变传感 区分测量 光纤 

摘      要：研究了小直径光纤光栅的研制以及传感中的温度应变交叉敏感问题。首先根据耦合模理论,分析了小直径光纤Bragg光栅光谱特性,确定了包覆层为80μm的单模光纤加工成中心波长为1 528nm的Bragg光栅的栅长及周期,并研究了小直径光纤光栅与解调设备之间的连接方式。其次利用等强度梁的变形特点,结合矩阵法,提出基于等强度悬臂梁双Bragg光纤光栅矩阵算法,对小直径光纤Bragg光栅的交叉敏感问题进行研究。温度和应变的实验辨别误差分别为5%和6%。实验结果表明,该方法可以分离温度和应变对光纤Bragg光栅传感的影响。采用该方法去除交叉影响,K矩阵始终存在逆矩阵,因此对所采用的光栅无特殊要求,从而扩大了光纤光栅选用范围,并将温度和应变识别出来。