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光栅传感器简介

光栅传感器是指利用光栅重叠条纹原理测量位移的传感器。光栅是一条密集、等间距的平行划线,位于光学玻璃长条上,划线密度为10~100线/毫米。光栅形成的重叠光栅条纹具有光放大效应和误差平均效应,可以提高测量精度。光栅传感器是指利用光栅重叠条纹原理测量位移的传感器。光栅是一条密集、等间距的平行划线,位于光学玻璃长条上,划线密度为10~100线/毫米。光栅形成的重叠光栅条纹具有光放大效应和误差平均效应,可以提高测量精度。


光栅传感器描述


1978年,加拿大渥太华通信研究中心K.O.Hill h中心等首次在掺锗石英光纤中发现光纤的光敏效应,并使世界';第一个采用驻波写入法的光纤光栅。随后,美国技术研究中心的G·Meltz等人实现了光纤布拉格光栅(FBG)的紫外激光侧写技术,在光纤布拉格光栅的制作技术上取得了突破。随着光纤光栅制造技术的不断改进,其应用效果日益提高。由于光纤光栅的实用性,整个光纤通信、光纤传感计算和光信息处理领域将发生革命性的变化。光纤光栅技术是继中继掺铒光纤放大器(EDFA)技术之后的又一重大技术突破。光纤光栅是利用光纤中的光敏性制成的。所谓光纤光敏性是指当激光通过掺杂光纤时,光纤的折射率会随着光强的空间分布而相应变化的特性。在光纤芯中形成的空间相位光栅的本质是在光纤芯中形成窄带(透射或反射)滤波器或反射镜。利用这一特性,可以制造出许多性能独特的光纤器件,它们都具有反射带宽宽、附加损耗小、体积小、易于与光纤耦合、与其他光学器件兼容、不受环境粉尘影响等一系列优异性能。


型光栅传感器


光纤光栅有很多种,主要分为两类:一类是布拉格光栅(也称反射或短周期光栅),另一类是透射光栅(也称长周期光栅)。光纤光栅在结构上可分为周期结构和非周期结构,在功能上也可分为滤波光栅和色散补偿光栅。其中,色散补偿光栅是一种非周期光栅,又称啁啾光栅。目前,光纤光栅的应用主要集中在光纤通信和光纤传感器领域。应用程序;光纤光栅传感器


在光纤传感器领域的应用前景十分广阔。


光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、体积小(标准裸光纤为125um)、重量轻、耐温性好(工作温度上限可达400℃~600℃)、复用能力强、传输距离长(传感器可到达解调端数公里)、耐腐蚀、,高灵敏度、无源器件、易变形等。早在1988年,它就成功地应用于航空和航空领域。同时,光纤光栅传感器还可以应用于化学和医学、材料工业、水利和电力、船舶、煤矿等各个领域。,以及在土木工程领域(如建筑、桥梁、大坝、管道、隧道、集装箱、高速公路、机场跑道等)的混凝土构件和结构中,测量结构完整性和内部应变状态,从而构建智能结构,进一步实现智能建筑。

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