光纤传感实验报告doc

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  光纤光栅的反射或者透射峰的波长与光栅的折射率调制周期以及纤芯折射率有关，而外界温度的变化会影响光纤光栅的折射率调制周期和纤芯折射率，从而引起光纤光栅的反射或透射峰波长的变化，这是光纤光栅温度传感器的根本工作原理。

  光纤Bragg光栅传感是通过对在光纤部写入的光栅反射或透射Bragg波长光谱的检测,实现被测构造的应变和温度的绝对测量。由耦合模理论可知,光纤光栅的Bragg中心波长为

  式中Λ为光栅的周期;neff为纤芯的有效折射率。外界温度对Bragg波长的影响是由热膨胀效应和热光效应引起的。由公式(1)可知,Bragg波长是随和而改变的。当光栅所处的外界环境发生明显的变化时,可能会引起光纤光栅本身的温度发生明显的变化。由于光纤材料的热光效应,光栅的折射率会发生明显的变化;由于热胀冷缩效应,光栅的周期也会发生明显的变化,从而引起和的变化,最后导致Bragg光栅波长的漂移。

  只考虑温度对Bragg波长的影响,在忽略波导效应的条件下,光纤光栅的温度灵敏度为

  式中F为折射率温度系数;α为光纤的线)可知光纤光栅受到应变作用或当周围温度改变时，会使n eff和发生明显的变化，从而引起Bragg波长的移动。经过测量Bragg波长的移动量，就可以实现对外部温度或应变量的测量。

  为满足实际应用的要求,在设计光纤光栅温度传感器的封装方法时,要考虑以下因素:(1)封装后的传感器要具备良好的重复性和线)必须给光纤光栅提供足够的保护,确保封装构造要有足够的强度;(3)封装构造一定要具有良好的稳定性,以满足经常使用的要求。为了可以有效起到增敏作用一般都会采用合金、钢、铜、铝等热膨胀系数大的材料对光纤光栅进展封装。

  光纤预拉后两头用环氧树脂固定在蝶形片上，中间光栅工作区悬在槽，测量时将蝶形片固定在待测物体上。

  套管分装一类是在套管填充环氧树脂进展温度补偿式分装，另一类是套管封装。