光纖Bragg光柵傳感技術(shù)在快速應(yīng)變測量中應(yīng)用的研究.pdf

1、近年來,光纖光柵己經(jīng)成為當(dāng)前最具發(fā)展前途,最具代表性的光無源器件之一。光纖光柵是一種性能優(yōu)良的敏感元件,可以作為探測溫度,壓力和應(yīng)變等參量的傳感器。一根光纖中可連續(xù)寫入多個光柵構(gòu)成光柵陣列,因此,將光纖光柵陣列與波分和時分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合,可以實現(xiàn)簡易,低成本的傳感網(wǎng)絡(luò)。在某些特殊的場合(如油田,礦井等)和大型的建筑結(jié)構(gòu)(如橋梁,水壩等)的安全監(jiān)測方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文以光纖Bragg光柵(FB6)為研究對象對光纖B

2、ragg光柵單波長靜態(tài)應(yīng)變傳感,動態(tài)應(yīng)變傳感和電阻應(yīng)變片快速應(yīng)變傳感等技術(shù)進(jìn)行研究,并對光纖Bragg光柵瞬態(tài)應(yīng)變傳感系統(tǒng)的低噪聲設(shè)計進(jìn)行分析和改進(jìn)。因此,本文的主要內(nèi)容包括:
　　 一、介紹分析光纖光柵特性的基本理論,用耦合模理論分析了均勻周期光纖Bragg光柵的光譜特性,并從理論上分析了光纖Bragg光柵應(yīng)力應(yīng)變的傳感原理。
　　 二、提出并建立了一套單個波長的光纖Bragg光柵應(yīng)變傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)著重研究解決了光纖

3、Bragg光柵應(yīng)變傳感技術(shù)的現(xiàn)場實際應(yīng)用問題,系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在某型號電力產(chǎn)品一高壓斷路器支桿受力的試驗測量中,取得了良好的效果。
　　 三、采用低速波長掃描光纖Bragg光柵方案,實現(xiàn)了高頻應(yīng)變或振動的檢測設(shè)想,初步實現(xiàn)了多個光纖Bragg光柵高頻振動傳感系統(tǒng)。
　　 四、為將光纖光柵應(yīng)變傳感器的特性與傳統(tǒng)電阻應(yīng)變片進(jìn)行對比,首次分析了電阻應(yīng)變片在高頻振動的條件下,電阻應(yīng)變片的分布電感和分布電容對階躍應(yīng)變響應(yīng)的延遲,定量地