光纤Bragg光栅位移测量技术研究与应用

"基于光纤Bragg光栅位移测量的研究 (2004年) - 燕山大学电气工程学院" 这篇论文深入探讨了一种利用光纤Bragg光栅进行位移测量的新方法，该方法基于布喇格光纤光栅技术和马赫-曾德尔干涉仪。光纤Bragg光栅是一种特殊的光纤元件，其特性是能够反射特定波长的光，而对其他波长的光透射。这种特性使其在光通信、传感和精密测量等领域有广泛应用。 在论文中，研究团队提出了一种创新的位移测量系统。他们使用宽带光源通过多个布喇格光纤光栅，生成一种由温度稳定器控制波长稳定性的合成光源。这种合成光源的波长远超过常规光源的波长，极大地扩展了允许的光程差测量范围。光程差是干涉测量中的关键参数，它决定了干涉仪可以分辨的最小位移。因此，更宽的光程差测量范围意味着更高的位移测量精度。 为了验证这一理论，研究人员采用了光外差法马赫-曾德尔干涉仪进行实验。马赫-曾德尔干涉仪是一种经典的干涉测量装置，通过比较两个光束的相位差来确定位移。结合光外差技术，可以提高干涉仪的分辨率，实现对微小位移的精确测量。实验结果显示，这种方法确实能有效地提高位移测量的准确性，得到了非常理想的效果。 此外，论文还强调了温度稳定器在保持光源波长稳定性方面的重要性。在实际应用中，环境温度变化可能会影响光栅的反射波长，从而影响测量结果。通过温度稳定器，可以确保光源波长的稳定性，减少环境因素对测量精度的影响。 这篇2004年的研究工作展示了光纤Bragg光栅在高精度位移测量中的潜力，为传感器设计和精密测量技术提供了新的思路。通过优化光源和利用温度控制，可以显著提高干涉测量系统的性能，这对于工业自动化、结构健康监测、地震监测以及其他需要高精度位移测量的领域具有重要的实用价值。