双头管封装光纤Bragg光栅低温传感试验研究

• 作者: 杨才千 文峰 周正 杨宁 姚远 李帅
• 来源期刊: 光学仪器
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤布拉格光栅(FBG) 双头管式 低温传感器 灵敏度 精度
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 设计与应用|DESIGN AND RESEARCH
• 页码范围: 37-42
• 页数: 6页
• 分类号: TH741
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-5630.2022.02.006

摘要

提出并设计了一种用于低温环境下测量温度的光纤布拉格光栅(FBG)双头管式封装结构,探究了涂覆层材料和封装形式对光纤Bragg光栅传感器低温传感稳定性和精度的影响.同时,试验研究了封装长度对双头管式传感器中心波长与温度的关系,通过多次重复试验测定了传感器低温灵敏度和重复性误差.研究结果表明:由于高折丙烯酸酯涂覆层具有较高的热膨胀系数,因此在77～273 K液氮环境中其增敏效果相对于聚酰亚胺和裸光纤更为显著;采用双头管封装后,FBG中心波长与温度具有高度线性关系,且能有效解决无封装裸FBG易受荷载扰动特性;适当提高封装长度有利于提高封装体系灵敏度系数.重复试验结果表明,所设计的双头管式封装FBG低温传感器灵敏度可达14～20 pm/K,测试误差和灵敏度优于传统FBG低温传感器.