光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質，而且光波在光纖 中的傳播時表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態、波長等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場、電場、位移等）的作用而間接或直接地發生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量（物理量、化學量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對外界因素進行計量和數據傳輸的，稱為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測得的特征量，由光纖進行數據傳輸，它的特點是充分 利用現有的傳感器，便于推廣應用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強調制、 相位調制、偏振態調制和波長調制等幾種形式。光纖傳感器的特點1、

光纖光柵是一種新型的光無源器件,它的出現使光纖由被動的傳輸介質轉化為主動的光子器件,并以其獨特的優勢在光纖傳感技術領域得到了廣泛應用。

光纖光柵傳感技術是國際上近十年發展起來的新型傳感技術,既用光纖感測信號又用光纖傳輸信號,是以光纖為載體的傳感技術的最杰出代表。目前該技術已經相對成熟,并成功地應用于多個相關行業。介紹了在光纖光柵技術平臺上研制出的傳感器的特點、工作原理及其在水利監測中的應用,著重于光纖光柵傳感技術在水位遙測及大壩安全監測上的應用。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

光纖光柵傳感器的應用 一、光纖光柵傳感器的優勢 與傳統的傳感器相比,光纖bragg光柵傳感器具有自己獨特的優點: (1)傳感頭結構簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋入大型結構中, 可測量結構內部的應力、應變及結構損傷等,穩定性、重復性好; (2)與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性 好、可靠性高; (3)具有非傳導性,對被測介質影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特 點,適合在惡劣環境中工作; (4)輕巧柔軟,可以在一根光纖中寫入多個光柵,構成傳感陣列,與波分 復用和時分復用系統相結合,實現分布式傳感; (5)測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波 動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態的變化等因素的影響,有較強的抗 干擾能力; (6)高靈敏度、高分

分析研究了光纖光柵傳感與測試技術在大型土木工程結構監測中的應用;通過在加固后重載吊車梁圓弧端頭的應力測試,對光柵傳感器在結構測試中的布設、連接和監測等進行了測試與研究,測試結果表明:該測試技術的測試數據穩定、可靠,與理論計算結果吻合較好,是進行結構安全健康監測的有效手段.

分布式光纖光柵傳感技術在混凝土梁監測中的應用——文章首先介紹了分布式光纖光柵傳感技術監測混凝土梁的原理，然后進行了實驗梁的靜栽實驗。結果表明：通過與理論值、傳統電阻式應變片的測量值進行比較，光纖光柵傳感器的測量數據具有足夠的精度和良好的可靠性...

文章首先介紹了分布式光纖光柵傳感技術監測混凝土梁的原理,然后進行了實驗梁的靜載實驗。結果表明:通過與理論值、傳統電阻式應變片的測量值進行比較,光纖光柵傳感器的測量數據具有足夠的精度和良好的可靠性。

本文通過對光纖結構及原理的了解,解釋了光纖中光波傳播的主要特點。在了解了光纖光柵傳感器構造及工作原理的同時,以鋼板-混凝土結構材料為實驗模型,利用光纖光柵傳感器作為檢測儀器,通過在鋼板-混凝土材料構成的橋面上布置不同數量和種類的fbg,同時認為施加不同載荷,觀察fbg的檢測結果和檢測數據。實驗證明,光纖光柵傳感器對于鋼板-混凝土組成的結構進行的無損檢測,其安全系數和檢測效率較其他無損檢測技術具有明顯的優勢。

采用耦合波理論分析了光纖光柵對光的反射機理及其傳感原理,提出了光纖光柵在溫度測量和位移測量中的應用方案,給出了實驗結果,展望了光纖光柵在光纖傳感和光纖通信方面的應用前景.

由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、尺寸小、容量大、準分布式測量,并且可以實現遠距離長期監測與傳輸的特點,其在結構健康安全監測中得到日益廣泛應用。文中論述了在大型裝卸設備翻車機中引入結構健康安全監測的必要性,概述了光纖光柵傳感技術的基本原理,并以翻車機為例,介紹結構健康安全監測系統的應用及關鍵技術,包括溫度補償、基于有限元分析的測點分布、數據采集與處理和安全預報警。

隨著我國城市化水平的不斷提高,城市交通狀況越來越緊張,而城市軌道交通的建設與發展具有運量大、快速安全以及環保等特點,在緩解城市交通壓力,改善城市空氣環境質量十分有利。為了確保軌道交通車輛安全運行,對車輛運行信號進行準確監測極其重要,并且因為城市軌道交通的運營編組較小、密度較高、運行時間間隔也比較短等特點使軌道交通的信號監測需求比鐵路更大。而光纖光柵傳感技術的精度與靈敏度都比較高,并且可以有效防止電磁干擾,提高信號傳輸的穩定性與可靠性。因此,對光纖光柵傳感技術的應用原理進行分析,探討光纖光柵傳感技術在軌道交通車輛中的有效應用,對提高軌道交通車輛運行監測水平有重要意義。

光纖光柵傳感技術具有傳統傳感器無可比擬的優勢,重大工程結構的健康診斷與監測是跨學科的前沿研究領域。介紹了光纖光柵傳感技術用于重大工程結構的原理、國內外研究以及在重大工程中應用的概況,闡述了基于光纖光柵傳感技術和應變模態理論的損傷自診斷智能結構系統的基本構成、原理,并指出近期應當加強光纖光柵傳感技術的結構診斷、動態解調、工業化批量生產及其埋設等方面研究工作。

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調的、可同時測量應變及溫度兩種參數的光纖光柵傳感系統。將一個光纖光柵的長度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態。根據這兩部分光纖光柵對應變及溫度的不同感應,實現對應變及溫度的同時測量?？衫貌ǚ謴陀眉夹g實現對分布式應變及溫度的測量。應變、溫度的測量分辨率分別可達1.3με及0.12℃。

將光纖光柵(fbg)封裝入以超磁致伸縮材料(gmm)與永磁體構成的傳感基座內形成系統核心傳感部件,并將其放置于電流形成的磁場中,構成電流傳感器。利用光纖邁克爾遜干涉儀(mi)對fbg波長的變化進行解調,從而獲得被測交流電流信號。實驗結果表明,檢測幅值100a~2000a的交變電流時,該傳感器對交變電流具有良好的線性響應。

光纖光柵傳感健康監測技術及其工程應用項目源自遼寧省科學技術基金（20032120）、遼寧省科學技術重點基金（20042149）以及國家自然科學基金（50408031）。承擔單位為大連理工大學，項目負責人為李宏男教授。本成果于2006年獲得遼寧省科學技術進步一等獎。光纖光柵可以埋入大型土木結構并對其內部的應變等參數進行實時的高分辨率和大范圍監測，是未來智能結構的集成光學神經，也是目前結構健康監測首選的傳感器。本項目圍繞埋入式光纖光柵傳感器的應變傳遞機制、在非軸向力作用下光纖光柵傳感器的應變傳遞率、

基于labview的光纖光柵傳感監測軟件 摘要：基于labview的光纖光柵傳感監測軟件，可 以實現數據采集、存儲、顯示和報警等功能。該軟件界面清 晰易懂、使用方便、功能擴展性強、運行穩定，可以在安全 監測方面發揮重要的作用，同時推進了光纖光柵傳感器在生 活中的應用。 關鍵詞：光纖光柵傳感器；虛擬儀器；數據庫 中圖分類號：tp311文獻標識碼：a 隨著技術的發展，光纖光柵傳感器廣泛地應用在各個領 域，如電力電網、橋梁隧道、石油化工、航空航天，實現了 高精度、遠距離、分布式和長期性監測的技術要求。本文針 對光纖光柵傳感系統，提出了一種基于虛擬儀器技術的監測 軟件的設計與實現方法。為實際工程的管理提供了更加可靠 的技術保障，具有廣闊的應用前景。 1光纖光柵傳感技術 光纖光柵是利用紫外光改變光纖材料性質，在光纖上制 作成的一種光學無源器件，光纖光柵傳感技術是利用測量環 境對光

２００６年第２光通信技術 中文核心期刊 光纖光柵傳感的解調方法 王向宇，喬學光，李明，賈振安，劉欽朋，李婷 （西安石油大學陜西省光電傳感測井重點實驗室，西安７１００６５） 專題聚焦 摘要：介紹了光柵傳感系統的組成，分析了常用的三 種光源：ｌｄ、ｌｅｄ和摻鉺光源的性能。描述了在光柵解 調中常用的濾波法、干涉法、可調諧激光掃描法、啁啾 光柵檢測法、光柵色散法等幾種信號解調技術并進行 了簡要的評述。 關鍵詞：光纖光柵；光源；傳感；解調 中圖分類號：ｔｎ９２９．１１文獻標志碼：ａ １引言 光纖傳感器是利用光在光纖中傳播引起光干涉、 衍射、偏振、反射、損耗等物理特征的變化，進行各種 物理測量的裝置和器件。波長調制型的光纖光柵傳感 器具有許多獨特的優點：抗干擾能力強；傳感頭結構 簡單（尺寸小，易于集成）；利用波分復用技術可形成

傳感器總長810mm,直徑為2.5mm,4根光纖布喇格光柵(fiberbragggrating,fbg)互成90°分布在用記憶合金絲(shapmemoryalloy,sma)做基材的表面.通過在波分復用的基礎上添加光時分復用來改進傳感網絡布置,提高測量精度;同時,設計了一套封裝裝置來確保封裝時fbg與基材之間的準確定位以及黏結劑能夠均勻的涂覆在基材和fbg表面,提高傳感器的封裝精度.實驗結果表明,該fbg形狀傳感器的測量精度為3.1％.

在闡述光纖bragg光柵(fbg)傳感技術的工作原理和優點的基礎上,以昆明白泥井3#隧道為實例,提出fbg傳感器在隧道內的鋪設方案及溫度補償技術。經過對隧道斷面的24h連續監測,討論隧道內最大溫差對bragg反射中心波長變化的影響,并對隧道每一監測斷面上溫度傳感系統所取得的bragg波長值進行可靠性的估計,驗證fbg監測系統的可靠性。對隧道進行8個月的定期監測,并對隧道斷面的應變變化情況進行分析,分析結果表明:干濕季節交替是導致測點應變波動的重要因素,而雨季是致使測點應變變化增大的主要原因。目前隧道二次襯砌結構穩定;同時,研究結果表明,fbg可準確地測出隧道的應變分布,將其應用于隧道變形監測中是可行和有效的。