长周期光纤光栅：高效测量材料热膨胀系数的新方法

本文主要探讨了长周期光纤光栅（Long Period Fiber Grating, LPFG）在材料热膨胀系数测量中的应用，发表于2007年10月的《南京航空航天大学学报》。长周期光纤光栅因其特有的应变和温度敏感性而被选为研究工具。作者王彦梁和周兵利用两根LPFG光栅的设计，其中一根用于实际测量，另一根处于自由状态以提供温度补偿，这种方法旨在解决传统测量方法对试件特定要求的问题。 传统的热膨胀系数测量可能依赖于试件本身的特性，这可能导致测量精度受限或对试件有特殊要求。而LPFG光栅的使用则避免了这些局限性，其传感信号基于波长解调，因此不受光强波动和光纤损耗的影响，提高了测量的稳定性和准确性。通过实验，他们对铝板的热膨胀系数测量误差控制在了约0.6%，这一结果表明采用LPFG光栅进行热膨胀系数测量是切实可行的，并具有较高的测量精度。 文章的关键点在于利用LPFG的双重功能——既能感知材料的应变变化，又能作为温度补偿，从而实现对材料热膨胀系数的精确测量。这种技术在工程领域具有重要的应用潜力，特别是在航空航天、材料科学和精密仪器制造等领域，对于需要精确监测材料热响应的应用具有显著的优势。 论文的分类号为TN247，表示其与光学、光电子技术及其应用相关。文献标识码A表明该论文为学术研究型，文章编号1005-2615(2007)05-0655-04，揭示了其在期刊上的具体位置。这篇文章不仅阐述了理论原理，还提供了实际操作的验证，为光纤光栅在材料热膨胀系数测量中的应用提供了新的思路和技术支持。