巴魯夫成型外殼內(nèi)的磁致伸縮位移傳感器

長(zhǎng)周期光纖光柵(LPG)傳感器的工作原理

長(zhǎng)周期光纖光柵(LPG)的周期一般認(rèn)為有數(shù)百微米，LPG在特定的波長(zhǎng)上把纖芯的光耦合進(jìn)包層：λi=(n0-niclad)·Λ。式中，n0為纖芯的折射率，niclad為i階軸對(duì)稱包層模的有效折射率。光在包層中將由于包層／空氣界面的損耗而迅速衰減，留下一串損耗帶。一個(gè)獨(dú)立的LPG可能在一個(gè)很寬的波長(zhǎng)范圍上有許多的共振，LPG共振的中心波長(zhǎng)主要取決于芯和包層的折射率差，由應(yīng)變、溫度或外部折射率變化而產(chǎn)生的任何變化都能在共振中產(chǎn)生大的波長(zhǎng)位移，通過(guò)檢測(cè)△λi，就可獲得外界物理量變化的信息。LP

與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖Bragg光柵傳感器具有自己*的優(yōu)點(diǎn):

1、傳感頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、外形可變, 適合埋入大型結(jié)構(gòu)中, 可測(cè)量結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變及結(jié)構(gòu)損傷等, 穩(wěn)定性、重復(fù)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(dǎo)性, 對(duì)被測(cè)介質(zhì)影響小, 又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特點(diǎn), 適合在惡劣環(huán)境中工作;

4、輕巧柔軟, 可以在一根光纖中寫(xiě)入多個(gè)光柵, 構(gòu)成傳感陣列, 與波分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)分布式傳感;

5、測(cè)量信息是波長(zhǎng)編碼的, 所以, 光纖光柵傳感器不受光源的光強(qiáng)波動(dòng)、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響, 有較強(qiáng)的抗*力;

6、高靈敏度、高分辯力。

正是由于具有這么多的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái),光纖光柵傳感器在大型土木工程結(jié)構(gòu)、航空航天等領(lǐng)域的健康監(jiān)測(cè),以及能源化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

光纖Bragg光柵傳感器無(wú)疑是一種優(yōu)秀的光纖傳感器，尤其在測(cè)量應(yīng)力和應(yīng)變的場(chǎng)合，具有其它一些傳感器*的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是智能結(jié)構(gòu)中有希望集成在材料內(nèi)部，作為監(jiān)測(cè)材料和結(jié)構(gòu)的載荷，探測(cè)其損傷的傳感器。

巴魯夫成型外殼內(nèi)的磁致伸縮位移傳感器