光强检测型光纤光栅温变不敏感动态压力传感研究

• 作者: 刘丽辉 刘波 开桂云 张伟刚 李国玉 董孝义 董波 薛力芳 袁树忠 赵启大 郭团 黄桂岭
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 导波与光纤光学 光纤传感 光纤光栅 动态压力传感 带宽调制 光强检测
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 207-211
• 页数: 5页
• 分类号: TN253
• 字数: 2330字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-2239.2007.02.004

摘要

报道了基于光纤光栅反射谱带宽调制和光强差分检测技术实现单一光纤光栅温变不敏感动态压力传感的新方法.设计了一种结构新颖的双孔梁压力传感装置,依据双孔梁有限元受力分析将光纤光栅准确定位于线性梯度应变区,压力作用下光纤光栅反射谱对称展宽,反射光强线性正比于压力变化.基于光波导理论和材料力学原理推导了线性梯度应变场作用下光栅反射谱带宽、反射光强与压力之间的响应关系.利用光强差分检测技术取代传统波长解调方法,简化解调过程的同时传感系统免受温变影响.实验表明,在-10～80℃的温度变化范围内,系统测量误差小于总量程(120 kPa)的1.8%,动态响应速度约80 Hz,重复测量系统输出稳定,具有较好的应用价值.