光纤光栅实现位移、温度同时区分测量

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1、第!"卷第#期传感技术学报6789!"*79##$$%年&月’()*+,+-./0*12.3,+*,.0,1*41’5/15.0,-:;9#$$%DisplacementandTemperatureSimultaneousMeasurementwithSingleFiberBragg9rating!,#,(#)*+,-.’,/&’!,#,0#)12-&./&#,345/%.6-%#,!)7859&’.:%/&’#!"#$%&’!;+%&/&%&<=%=,=-9>*?=%@

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6、移、温度同时区分测量尉婷!,#,乔学光!,#,贾振安#,傅海威#,王宏亮#(!C中国科学院西安光学精密机械研究所,西安’!$$(";#C西安石油大学光纤传感实验室,西安’!$$(%)摘要:结合光纤光栅悬臂梁调谐的特点,采用悬臂梁矩形梁结构,将光纤光栅粘贴在悬臂梁侧面,利用反射波的带宽对应变敏感而对温度不敏感的特性解调悬臂梁自由端的垂直位移,和反射波的中心波长对温度敏感而对应变不敏感的特性解调温度,成功地实现了对位移和温度的同时测量。基于光谱分析仪$C!*5的光谱分辨率,实验可得到位移、温度同时区分测量系统的带宽随位

7、移变化的灵敏度为$C!%I*555,位移分辨率为$C!JI55,位移测量范围可达(C!%55;中心波长随温度变化的灵敏度为$C$#J*5K,温度分辨率为ICLK,温度测量范围为L%K。实验结果与理论分析基本一致。关键词:光纤;73<<光栅;同时区分测量;悬臂梁;位移传感;温度传感;啁啾效应中图分类号:TC@D@EDD文献标识码::文章编号:DBBFGHIHB(@BBF)B@GBAFJGBF光纤光栅作为一种新型的无源光器件,因其抗等各种物理量的精确测量。但是由于光栅;73<<波电磁干扰、体积小、与光纤系统兼容等特性,

8、受到越长对应变和温度都是敏感的,通过检测光纤光栅响[!]来越多的关注。利用光纤;73<<光栅对波长绝对应波长的移动无法反映温度与应变各自引起的波长编码的优良特性,可以实现对应变、应力、位移、温度变化。为了克服交叉敏感问题,人们提出了一些解收稿日期:#$$LH!!H!资助项目:国家""(I"发展计划资助项目(#$$#))I!I!%$);国家自然科学基金资助项目