一种同时测量温度和应变的光纤光栅传感器

摘要：报道了一种新型实用的用单根光纤布拉格光栅(FBG)实现温度和应变分离传感的技术。当光纤光栅一部分包层直径变小时,整个光栅可以看成由两个周期相同但直径不同的子光栅连接而成。理论分析和实验都证实了这两个子光栅具有相同的温度敏感性和不同的应变敏感性,由此实现光纤光栅传感器中温度和应变两参数的分离测量,而且这两个子光栅的中心波长间距可以直接测量应变大小,温度变化不影响所测量的应变值。实验中光栅的一部分包层直径被HF酸腐蚀到82μm,获得了两子光栅应变响应系数分别为0100201nm/με,01000858nm/με,二峰间距的应变响应系数为0100116nm/με,二峰的温度响应系数均为0101nm/℃的测量结果,依据这些结果可以对温度和应变进行同时分离测量。

关键词：光纤光学;光栅传感器;应变传感;腐蚀;温度传感