反射型极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感特性

• 作者: 邓欧 罗彬彬 吴德操 谢浪 赵明富 邹雪 石胜辉 刘恩华 蒋上海
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光纤光学 极大倾角光纤光栅 振动传感 反射型 悬臂梁 弯曲
• 年，卷（期）: 2020,（20）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 51-58
• 页数: 8页
• 分类号: TN253
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202040.2006001

摘要

提出一种反射型极大倾角光纤光栅(ExTFG)悬臂梁振动传感器.从理论上分析ExTFG的弯曲应变特性和振动传感原理,并利用ANSYS构建有限元模型,对传感器进行模态分析和谐振特性响应分析,通过实验研究其在受到周期性载荷下发生弯曲振动的动态响应特性.结果 表明:反射型ExTFG悬臂梁振动传感器对加速度连续性激励信号展现出良好的动态响应,可通过调节传感器长度实现其固有频率的改变,在1～5g范围内具有良好的线性响应,其最大加速度灵敏度相对于透射式ExTFG振动传感器提高了约2.5倍,横电模和横磁模时的最大加速度灵敏度分别达到0.3 V/g和0.26 V/g.此外,该传感器的传感探头尺寸足够小,以ExTFG作为敏感单元,无需额外封装,在实际应用中具有潜在价值.