基于空芯光纤和光纤布拉格光栅的温度应变同时测量传感器

提出一种新颖的温度和应变双参数同时测量的光纤传感器。该传感器由空芯光纤和光纤布拉格光栅级联而成。空芯光纤通过反谐振机理将光限制在空气纤芯内传输,满足谐振条件的光泄露出空气芯,在传输光谱上表现为周期性损耗峰。由于空芯光纤和光纤布拉格光栅的物理机理不同,对外界温度、应变的响应存在差异,利用耦合矩阵则可以精确地实现温度和应变双参数的同时测量。实验结果表明,在1550 nm波长附近,空芯光纤和光纤布拉格光栅对应的温度灵敏度分别为24.55 pm/°C和12.76 pm/°C,应变灵敏度分别为-0.70 pm/με和1.02 pm/με,该级联结构的传感器制作简单且具有较高的测量精度。