布拉格光栅传感器在复杂电磁环境超声探伤中的应用

"复杂电磁环境下的超声探伤研究 (2014年) - 穆洪彬, 齐世海, 孟晓梅, 唐茜, 牛余朋" 本文主要探讨了在复杂电磁环境下，如何解决传统超声波探头容易受到电磁波干扰的问题。作者提出并构建了两种基于布拉格光栅传感器（Fiber Bragg Grating, FBG）的超声传感系统。布拉格光栅是一种在光纤中通过周期性改变光纤折射率而形成的光学元件，它能够反射特定波长的光，而让其他波长的光通过，这使得它在光通信和传感器领域有着广泛的应用。 第一部分，作者介绍了布拉格光栅的工作原理，以及其在超声探测中的应用。布拉格光栅可以作为光声传感器，当超声波通过光纤中的FBG时，会引起光纤的微小应变，进而改变光栅的反射波长。这种变化可以被高灵敏度的光谱仪检测到，从而实现对超声波信号的探测。 接下来，文章详细描述了如何利用宽带光源和可调激光系统构建这两种FBG超声传感系统。一种系统可能利用宽带光源来激发FBG，通过检测反射光谱的变化来获取超声信息；另一种则可能利用可调激光器，通过精确控制激光的波长，使其与FBG的反射波长匹配，从而增强对超声波的敏感性。 在实际应用中，作者进行了实验验证，使用布拉格光栅超声传感系统对结构复合材料进行伤情探伤。实验结果表明，配备可调激光光源的FBG传感器在复杂电磁环境中对超声波具有极高的灵敏度，能有效地检测到材料内部的损伤情况，且其性能优于传统的压电传感器。这表明，FBG传感器在应对电磁干扰方面具有显著优势，有可能成为未来复杂电磁环境下的超声探伤技术的重要发展方向。 关键词涉及了布拉格光栅传感器、无损检测和超声探伤，这些是文章的核心内容。文章的学术价值在于提出了一种新的解决方案，以克服传统超声探伤技术在复杂电磁环境下的局限性，为军事、航空航天、能源等领域中对结构复合材料的健康监测提供了新的思路和技术支持。 中图分类号TJ03，表明这是属于工程技术领域的论文，文献标志码A则表示该论文属于基础研究类。这篇文章对于从事无损检测、超声探伤技术研究的工程师和科研人员来说，具有很高的参考价值。