低温环境光纤光栅反射光谱感应特性研究.pdf

《低温环境光纤光栅反射光谱感应特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷2017年第1期上海AEROSPACE航天SHANGHAI27文章编号：10061630(2017)01-0027—05低温环境光纤光栅反射光谱感应特性研究冯翔宇1，曾捷1，李钰2，李志慧2，龚晓静3，张旭苹4，马驰1，周林1(1．南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏南京210016；2．上海卫星装备研究所，上海200240；3．图卢兹大学法国国家科学研究中心航空结构实验室，法国图卢兹；4．南京大学光通信工程研究中心，江苏南京210008)摘要：为提升光纤光栅低温传感性能，对低温环境中光纤光栅反射光谱响应特性进行了研究。建立了低温模

2、拟环境光纤光栅传感器反射光谱响应试验系统。分别对不同温度下自由状态有／无涂覆层、不同胶接状态的光纤光栅反射光谱低温响应特性进行了实验研究，分析了半波展宽、反射波峰幅值和偏移量等性能。结果表明：涂覆层与胶粘液属性均会不同程度影响光栅栅区受力的均匀性，造成波峰分裂或旁辫等啁啾现象。基于光栅低温啁啾效应产生机理，研制了一种封装结构光纤光栅传感器，用聚合物对无涂覆层光纤光栅进行封装，基片为低热膨胀系数的合全材料，胶粘荆为高性能紫外胶。试验表明；该传感器有良好低温响应特性，反射光谱平滑，且基本无旁瓣。关键词：光纤光栅；低温环境；反射光谱；非均匀应变；啁啾现象；旁瓣；胶

3、液；封装中图分类号：TN253文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．10061630．2017．01．004StudyonReflectionSpectrumCharacteristicofFiberBraggGratingunderLowTemperatureEnvironmentFENGXiang—yul，ZENGJiel，LIYu2，I，IZhi—hui2，GONGXiao—rin93，ZHANGXu～pin91。MAChil，ZHOUI。inl(1．StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMe

4、chanicalStructures，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，Jiangsu，China；2．ShanghaiInstituteofSpacecraftEquipment，Shanghai200240，China；3．FrenchNationalCenterforScientificResearch，Universit6deToulouse，ToulouseFrance：4．InstituteofOpticalCommunicationEngineering，Na

5、njingUniversity，Nanjing210008，Jiangsu，China)Abstract：ToimprovesensingperformancesoffiberBragggratinginlowtemperatureenvironment，thereflectionspectrumcharacteristicoffiberBragggratingunderlowtemperatureenvironmentwasstudiedinthispaper．Theexperimentsystemofreflectionspectrumcharacter

6、isticoffiberBragggratingunderlowtemperaturesimulationenviromnentwasestablished．ThereflectionspectrumcharacteristicsofthefiberBragggratingwith／withoutcoatingandwithinvariousgluepastedwerestudiedunderdifferentlowtemperatures．Thehalfwavebroadening，reflectionwaveamplitudeandoffsetwerea

7、nalyzed．Itfoundthatthecoatinglayerandadhesivemucuspropertieswouldaffecttheuniformityofthegratingforceindifferentdegree，whichcouldcausechirpphenomenonsuchaswavesplittingandsidelobe．Basedontheanalysisofthemechanismofchirpeffectofthegratingatlowtemperature，anovelfiberBragggratingstrai

8、nsensorencapsulationwasdev