激光脉冲驱动的高温-应变组合LPFG/F-P光纤传感器

本文主要探讨了一种创新的光纤光学传感技术——激光脉冲制作的长周期光纤光栅/法布里-珀罗高温-应变组合传感器。这种传感器设计巧妙地将长周期光纤光栅（LPFG）和光纤法布里-珀罗干涉传感器（F-P）相结合，以实现对高温环境中的应变测量。 长周期光纤光栅是通过高频二氧化碳激光脉冲（CO2激光）刻蚀在光纤上，形成周期性的折射率变化，从而形成一种高灵敏度的温度传感器。它利用光的多模干涉原理，当温度变化时，光波的传播路径会受到影响，进而反映温度的变化。这种传感器特别之处在于其能够在高达500℃的高温环境中稳定工作，这是传统传感器难以企及的耐热性能。 而光纤法布里-珀罗干涉传感器则采用157纳米的准分子激光脉冲制作，用于监测应变。法布里-珀罗效应依赖于光纤中两个反射光束的干涉，当外部应力导致光纤长度改变时，干涉条纹会发生移动，从而反映出应变的大小。这种传感器能够实现高精度的应变测量，这对于复合材料的生产和飞机发动机等高温结构的健康监测至关重要。 这种组合传感器的优势在于同时具备高温适应性和高精度应变测量能力，可以有效地应对极端高温环境下的动态应变监测需求。它有望在航空航天、发动机维护、复合材料生产等领域发挥重要作用，提供实时、准确的数据支持，确保设备的可靠性和安全性。 激光脉冲制作的长周期光纤光栅/法布里-珀罗高温-应变组合传感器是一种具有广阔应用前景的新型光纤传感技术，它结合了光纤光学的精密设计和激光微加工的精密度，为高温环境下的结构健康监测和材料性能测试提供了强大的解决方案。