光纤光栅传感技术：温度与应变在线监测新突破

"光纤光栅传感阵列温度在线监测研究" 光纤光栅传感技术是一种现代传感技术，它利用光纤中的光栅结构来感知环境变化，如温度、压力、应变等，并能进行分布式监测。光纤光栅传感器因其独特的优点，如抗电磁干扰、高精度、长期稳定性好以及分布式传感能力，近年来在多个领域，尤其是建筑和桥梁结构健康监测中，得到了广泛的关注和应用。 本研究论文主要探讨了光纤光栅传感系统的关键技术，其中包括以下几个方面： 1. 应变和温度交叉敏感问题的解决：光纤光栅在感受到应变和温度变化时，其反射光谱会发生变化，这通常会导致难以区分两者的影响。论文提出了一个创新的方法，通过实验验证，能够有效地分离并同时测量应变和温度，提高了监测的准确性和可靠性。 2. 光纤光栅的制作技术：论文采用了相位掩模法来刻蚀光纤光栅，这种方法降低了对光源时间相干性和单色性的要求，简化了制作过程，提升了生产效率和成品率。 3. 宽带光源的研发：光纤光栅传感系统需要稳定的光源，通过对掺铒光纤放大自发辐射谱特性和激光二极管（LD）驱动电路的研究，成功研制出适用于光栅传感的宽带光源，这有助于获取更宽的光谱信息，提高解调性能。 4. 解调方法的研究：论文重点探讨了基于光纤光栅反射的滤波解调方法，该方法结构简单，成本较低。通过MATLAB的Simulink平台进行了仿真，验证了解调方法的有效性。 关键词：光纤光栅、温度监测、应力监测、解调技术、宽带光源 这项研究深入探讨了光纤光栅传感阵列在温度在线监测中的应用，特别是在解决交叉敏感问题、优化光源和解调方法等方面，为光纤光栅传感器的实际应用提供了理论和技术支持。这些研究成果对于提升大型结构健康监测系统的性能，保障基础设施的安全运行具有重要意义。