温度不敏感光纤布拉格光栅(FBG)倾斜传感器设计

"基于光纤布拉格光栅的温度不敏感的倾斜传感器，通过采用4根反射波长不同的FBG，实现了高灵敏度和精度的二维倾斜角度测量，无需额外的温度补偿设备，角度准确度可达0.3°。" 光纤布拉格光栅（FBG）是一种重要的光纤传感技术，它利用光的布拉格反射原理来实现特定波长的选择性反射。在本文中，研究人员设计了一种创新的FBG倾斜传感器，该传感器由四根具有不同反射波长的FBG组成，简化了结构并提高了稳定性。这种设计的独特之处在于其对环境温度变化的不敏感性，因为每个FBG的波长变化会因温度而异，但组合后的信号可以抵消这些影响，从而实现温度自补偿。 倾斜度测量是众多工程应用中的关键参数，例如在建筑结构监测、航空航天设备和精密机械中。传统倾斜传感器可能需要复杂的温度补偿机制以确保测量精度，而该FBG传感器则无需此类装置，降低了系统复杂性和成本。实验结果显示，该传感器在角度测量方面的准确度和精度都非常出色，能够达到约0.3°的精度，这对于许多高要求的应用来说已经足够精确。 值得注意的是，通过调整传感器的某些参数，如增加悬垂物重量或减小光纤对之间的夹角，传感器的性能还有进一步提升的空间，这可能意味着可以实现更高精度的倾斜度测量。这一发现对于未来光纤传感技术的发展具有重要意义，为创建更精确、更可靠的倾斜度测量系统提供了新的思路和方法。 关键词涵盖的领域包括光纤布拉格光栅技术、光纤传感器、温度不敏感特性以及倾斜度测量，表明该研究不仅在理论上有重要意义，而且在实际应用中也有广阔前景。通过这种温度不敏感的FBG倾斜传感器，可以在各种环境下实现稳定且精确的角度测量，对于需要高精度监测的行业，如地质勘探、桥梁安全监测、机器人导航等，都可能带来显著的技术进步。