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      5. 甚么是布拉格光纤光栅传感器?

        作者:佚名 来源:光行世界整顿 时光:2017-09-08 14:30 浏览:7906 [投稿]
        布拉格光纤光栅可以作为一种光纤传感器,它和光纤传感器一样,与传统的电传感器比拟有着很多弗成替换的长处。

        布拉格光纤光栅可以作为一种光纤传感器,它和光纤传感器一样,与传统的电传感器比拟有着很多弗成替换的长处,如:不受电磁干扰,重量轻,体积小,不受腐化等。

        一、布拉格光纤光栅传感器的特点

        1978年加拿大年夜握太华通信研究中间的K.O.Hin及其同事初次在掺锗石英光纤中发明光纤的光敏性,并采取驻波法制成世界上第一只光纤光栅。然则由于这类刻写办法的效力很低且灵活性差,在光纤光敏性被发明后的十年内未引发很大年夜的留意。直到1989年,美国结合技巧研究中间的GMetlz等人利用高强度的紫外激光所构成的干涉条纹对光纤进行侧面横向暴光来产生光纤纤芯中的折射率调制,即构成光纤光栅。这类刻写办法效力高,且灵活性好,可以刻写不合周期的光纤光栅。横向写入法的创造使光纤光栅技巧取得了冲破性的进展,尔后的十多年里,光纤光栅一向是光纤通信和光纤传感范畴的研究热点之一。 

        布拉格光纤光栅可以作为一种光纤传感器,它和光纤传感器一样,与传统的电传感器比拟有着很多弗成替换的长处,如:不受电磁干扰,重量轻,体积小,不受腐化等。且由于它是波长编码的,使得它与传统的光纤传感器比拟,又有很多长处,如:精度不受光源强度影响,受情况影响小,加倍轻易复用和实现分布式传感等。利用光纤布拉格光栅传感体系复用才能强,重量轻,体积小等长处,埋入监测资估中可以便利地实现准分布式丈量,因此是最有欲望的智能传感网络技巧。 

        光纤光栅传感器的利用范围异常广,平易近用工程中的构造监测是光纤光栅传感器利用的一个热点,在桥梁、建筑、海洋石油平台、油田及航空、大年夜坝等工程都可以进行及时安然的温度及应变监测。基本构造的状况,力学参数的丈量对桥梁、大年夜坝、地道、高层建筑和活动场馆的保护是相当重要的,经过过程丈量建筑物的分布应变,可以预知局部荷载的状况。光纤光栅传感器既可以贴在现存构造的外面,也能够在浇筑的时刻埋入构造中对构造进行及时丈量,监督构造缺点的构成和发展。别的,多个光纤光栅传感器可以串接成一个网络对构造进行准分布式检测,传感旌旗灯号可以传输很长距离送到中间监控室进行遥测。是以在平易近用工程中,光纤光栅传感器成为构造监测的最重要手段。 

        航空航天业是一个利用传感器密集的处所,一架飞翔器为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状况、机翼和偏向舵的地位等,所须要利用的传感器逾越100个,是以传感器的尺寸和重量变得异常重要。光纤光栅传感用具有体积小,重量轻,灵敏度高等长处,将光纤光栅埋入飞翔器或发射塔构造中,构成准分布式智能传感网络,可以对飞翔器及发射塔的内部机械性能及外部情况进行及时监测。 

        布拉格光纤光栅传感器可以或许为现代船舶的操作供给瞬时的和丰富的传感信息,进而经过过程供给船舶操作人员所须要的早期危险报警和毁伤评估来包管船舶的安然。现代船用传感器中多达90%是压力或温度传感器,经过过程选择恰当的封装和衬底材料可以将光纤光栅应变传感器改变成温度和压力传感器,利用波分和时分复用道理,一个探测体系的光纤光栅传感器数量可以多达数万个,从而适应赓续增长的舰载控制体系的复杂性,并有效的降低传感体系的本钱。

        电力工业中的设备大年夜都处在强电磁场中,一般电学传感器没法利用。很多情况下须要丈量的处所处在高压中,如高压开关的在线监测,高压变压器绕组、发机电定子等处所的温度和位移等参数的及时丈量,这些处所的丈量须要传感用具有很好的绝缘性能、体积要小、并且是无源器件,光纤光栅传感器是进行这些丈量的最好选择。有一些电力设备常常位于难以达到的处所,如荒山野岭、戈壁荒野中的传输电缆和中继变电站,利用准分布式光纤光栅传感体系的遥测才能可以极大年夜地削减设备保护费用。是以光纤光栅传感器在电力工业中的利用前景很好。 

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