旋转折变型长周期光纤光栅在应变与温度测量中的应用

"旋转折变型长周期光纤光栅实现应变和温度的同时测量" 本文主要探讨了一种新型的光纤传感器——旋转折变型长周期光纤光栅（R-LPFG），该传感器能够同时准确地测量应变和温度。R-LPFG是通过高频CO2激光在扭曲的单模通信光纤上制造出的独特结构，它使得纤芯基模与非对称包层模L1k奇模和偶模发生耦合，进而导致光栅的谐振峰分裂。这一特性使得R-LPFG在不同的物理参数变化下表现出可区分的响应。 在实验研究中，研究人员观察到，当R-LPFG受到轴向应力（即应变）作用时，其传输谱中的两个谐振峰会在波长轴上向相反方向移动，这种现象可以用来识别应变。而当环境温度改变时，这两个谐振峰则会向相同方向移动，且它们的波长漂移灵敏度大致相等，大约为0.07 nm/℃，这使得R-LPFG成为温度监测的理想工具。这种光栅在应变和温度传感中的双重敏感性，为同时监测两种物理量提供了可能。 这种旋转折变型长周期光纤光栅的应用前景广泛，特别是在结构健康监测、桥梁安全检测、石油和天然气管道的温度监控以及高温环境下的工业应用等领域。其优点在于高灵敏度、小型化、抗电磁干扰和远程监测能力，这些优势使其在光纤传感技术中占据重要地位。 R-LPFG的创新设计和实验验证表明，它能有效应对轴向应变和温度变化，提供精确的测量结果。通过优化设计和进一步的研究，这种技术有望在未来的光纤传感系统中发挥更大作用，提高监测精度和效率。