资源描述：
《液氮温度光纤bragg光栅的应变传感特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、液氮温度光纤Bragg光栅的应变传感特性第18卷第7期2007年7月电子?激光JournalofOptoelectronics?LaserVo1.18No.7Ju1.2007液氮温度光纤Bragg光栅的应变传感特性黄国君,邵进益.,王秋良.,邓凡平.,戴锋.,冯遵安..(1.中国科学院力学研究所,北京100080;2.中国科学院电工研究所,北京100080;3.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:对光纤Bragg光栅(FBG)液氮(77K)下的应变传感技术及应变特性进行了研究.实验和分析表明:常温下FBG反射谱中的单个中心峰在低温下会劈裂为多峰,它产生于光纤,粘贴胶和金属基底热膨
2、胀系数间的差异引起的强烈非均匀热弹性应变,使常温下均匀的光栅变啁啾化.建立了多种技术手段,成功消除了低温多峰现象,并测得了FBG低温和常温下的应变传感特性.实验结果表明:FBG的应变灵敏系数与温度无关.关键词:光纤Bragg光栅(FBG);应变传感器;液氮.中图分类号:TN253文献标识码:A文章编号:1005—0086(2007)07—0773—03StrainResponseofFBGatLiquidNitrogenTemperatureHUANGGuo-junI一,SHAOJin-yi,WANGQiu-liangz,DENGFan-pingz,DAIFeng,FENGZun-an,
3、.(1.DivisionofEngineeringScience,InstituteofMechanics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China;2.D/visionofAppliedSuperconductivity,InstituteofElectricalEngineering,ChineseAcademyofSciences,Bering100080,China3.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Be~ing100039,China)Abstract:Thestrainse
4、nsingpropertiesbasedonfiberBragggratings(FBGs)attheliquidnitrogentemperature(77K)wereinvestigated.ItWasfoundthatthesinglecentralpeakinthereflectionspectrumofFBGsattheambienttemperatureissplitintomultiplepeaksatthecryogenictemperature.ThisabnormalityisattributedtOtheseverelyinhomogeneousthermo-ela
5、s—ticstrainoverthegreetingofF】3(duetothemismatchofthecoefficientsofthermalexpansionbetweentheglassfibercore,epoxyadhesiveandmetalsubstrate,whichtransformstheoriginaluniformgratingintoachirpedone.Sometechnolo-giesweredevelopedtOeliminatethemulti-peakphenomenonand.eventually.thestrainresponsesofFBG
6、sattheambientandliquidnitrogentemperaturesweremeasuled.TheexperimentalresultsshowthatthestrainsensibilityofFBGsisinde-pendentoftemperature,whichdemonstratesthatFBGsareexcellentcryogenicstrainsensors.Keywords:fiberBragggratings(FBC~);strainsensor;cryogenictemperature1引言2FBG应变传感原理光纤Bragg光栅(FBG)是近年发
7、展最为迅速的光纤无源器件之一,它具有耐久性好,抗电磁干扰,单端输入,体积小,重量轻,准分布测量,抗潮湿及与强度信息无关等优点,已在光纤通信,光纤传感中广泛应用[1~41.目前,对FBG传感特性的研究多在常温下,然而高温超导磁体,航空航天结构等要求高精度的低温应变测量[5,.美国宇航局(NASA)研究发现,在低温下,FBG的反射谱会出现多峰现象,并将这一反常现象归因于低温下光纤微结构及光学性质的变化,这导致常规的FBG应变测量原理不能
