双光纤-悬臂梁FBG加速度传感器研究

• 作者: 李立新 王业伟 左浩宙 邱忠超 洪利
• 来源期刊: 半导体光电
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤布拉格光栅 加速度传感器 悬臂梁 有限元分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 光电器件
• 页码范围: 126-131
• 页数: 6页
• 分类号: TP212.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2021102101

摘要

针对现有悬臂梁FBG加速度传感器光纤表面粘贴会造成FBG受力不均匀,并且无法在温度变化和振动等复杂的环境中工作的问题,提出一种双光纤-悬臂梁结构的FBG加速度传感器.理论分析了结构参数对传感器灵敏度和固有频率的影响,并采用ANSYS有限元分析软件进行了静应力和模态仿真分析,最后搭建了测试系统对传感器进行性能测试.结果表明,加速度传感器的固有频率为84.86 Hz,在15～60 Hz的低频段具有平坦的灵敏度响应,双光纤在增加传感器的灵敏度的同时有效消除了温度变化的影响,加速度灵敏度为156.70 pm/g,线性度为99.38％,刚性梁有效增加了结构的稳定性,在工作频段内的横向串扰为-26.97 dB.