动态法布里-珀罗腔光纤光栅温度传感器的线性解调研究

本文主要探讨了一种基于动态法布里-珀罗腔的光纤光栅温度传感技术。法布里-珀罗（Fabry-Pérot，简称FP）腔是一种光学谐振腔，常用于精确测量光的波长和光强度。动态非本征FP腔是指通过压电陶瓷（Piezoelectric ceramic, PZT）实现腔长的可控变化，这种变化会影响腔内的光波长干涉，从而产生与光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）反射光谱相关的响应。 作者范刘静、马力、韩道福和何水的研究重点在于利用动态FP腔对FBG反射光进行调制，理论上分析得出，当PZT在正弦电压驱动下，腔长的变化会导致FBG反射光的类余弦信号发生位移。这种位移与FBG波长的变化之间存在线性关系，这对于FBG波长的实时解调具有重要意义。 通过搭建实验系统，他们验证了这一理论。在35℃至80℃的温度变化范围内，对不同温度下的液体进行实验，结果显示液体温度的变化与类余弦信号的位移之间呈现出良好的线性关系，线性拟合度高达99.5%。这表明动态FP腔与光纤光栅结合的温度传感器具有高精度和可靠性，可以有效地监测和测量温度变化。 这项研究不仅提供了基于动态法布里-珀罗腔的新型光纤光栅温度传感方法，还展示了其在实际应用中的可行性，对于光纤光学技术，尤其是光纤光栅传感器领域具有重要的学术价值和实用意义。通过这种方式，可以实现远程、无损、高灵敏度的温度监测，对于工业过程控制、环境监测等领域具有广泛的应用前景。