g-FBG技术:高精度微间隙与温度并行测量

1 下载量 91 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 3.81MB PDF 举报
"基于间隙光纤光栅的微间隙与温度同时测量技术" 文章详细探讨了基于间隙光纤光栅(g-FBG)的微间隙与温度同时测量技术。g-FBG是一种结合了菲索干涉和相移光纤光栅(PSFBG)特性的新型光纤传感器,它在光纤光学领域展现了独特的敏感性能。通过对g-FBG的反射谱进行仿真研究和分析,科研人员发现菲索干涉谱型和相移光纤光栅谱型能够对微小间隙和温度变化产生显著响应。 文章中提到,通过仿真和实验,建立了g-FBG的微间隙测量模型。实验结果显示,在不同间隙下,g-FBG的反射谱表现出稳定的响应,微间隙测量误差小于±5纳米,体现了其高精度的特性。此外,研发的g-FBG传感头成功实现了位移和温度的同步测量,温度灵敏度达到了8.3 pm/℃,测量精度可达到0.1℃,这在温度传感方面具有很高的精确度。 这项技术的优势在于其紧凑的体积和灵活的设计,使得g-FBG适用于多种复杂环境下的微间隙和温度监测。为了克服温度变化对微间隙测量的影响,研究者建立了微间隙与温度的关联方程,通过这种补偿机制,可以实现温度无关的微间隙测量,进一步提高了测量的稳定性和准确性。 该研究为光纤光学传感器的设计提供了新的思路,特别是在微间隙传感和温度监测领域,具有广泛的应用潜力。例如,在航空航天、精密机械、能源工程等领域,这种技术可以用于实时监测微小结构的变化和设备的工作状态,确保系统的安全运行和高效性能。通过g-FBG的创新应用,未来有可能开发出更多高精度、高灵敏度的多功能光纤传感器,服务于各种复杂的工业和科学研究需求。