【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
光纤技术的飞速发展促使以光纤光栅为基础的光纤光栅传感器正成为传感器研究领域中的一大热点。目前国内外研究较多的是在普通光敏单模光纤中写入的光纤光栅,这种光纤光栅在实际应用中存在着难以消除的温度、应力交叉敏感问题,该问题严重影响着光纤光栅在传感领域的应用。根据光稱合模理论,光纤光栅的中心反射波长为 AB=2neffA(I)其中,nrff代表光纤中光场传输模式的有效折射率,Λ代表光纤光栅的空间周期。由公式(I)我们可以知道,中心反射波长是随11@和Λ两个参量变化的。应变会引起光纤中的弹光效应和光纤光栅周期的变化,温度会引起光纤中的热光效应以及热膨胀效应等,而这些效应都会共同的影响到光纤的neff和Λ两个参量。如果我们将应变Λ ε和温度变化AT同时作用时光纤光栅的中心波长偏移量写为Λ λ Β=Κε Λ ε+ΚτΛΤ (2)其中Κε为光纤光栅的应变灵敏度,Kt为光纤光栅的温度灵敏度。根据公式(2)我们可以看出,当应变和温度同时发生变化时,光纤光栅无法区分到底是因为哪个因素造成的波长漂移。该问题即为光纤光栅的交叉敏感问题。为了克服交叉敏感效应,实现温度和应力的同时准确测量,人们提出了许多种技术方案。其方案的本质都在于,引入两个或者多个光栅,采用不同的方法使得Ke (应力灵敏度)和Kt (温度灵敏度)不同,这样当温度和应力同时变化时,可以写出两个如公式(2)的方程,权利要求1.一种通过腐蚀得到不同直径光纤光栅来同时测量温度和应カ的方法,其特征在干,包括以下步骤步骤ー使用氢氟酸将普通光敏单模光纤腐蚀10-20毫米,使腐蚀部分的直径比普通光敏单 ...
【技术保护点】
一种通过腐蚀得到不同直径光纤光栅来同时测量温度和应力的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:使用氢氟酸将普通光敏单模光纤腐蚀10?20毫米,使腐蚀部分的直径比普通光敏单模光纤的未腐蚀部分小25?85微米,腐蚀部分与未腐蚀部分之间直径减小的过渡区域为0.01?0.3毫米;步骤二:在步骤一中所得到光纤的腐蚀部分与未腐蚀部分结合部位的两侧分别写入两个光纤光栅;步骤三:将普通光敏单模光纤的一端连接光纤光栅解调仪装置,然后由光纤光栅解调仪装置产生激光并扫描一定的波长范围,当扫描波长满足光纤光栅的中心波长反射条件时,光能量反射回光纤光栅解调仪,不满足时,则光能量通过光纤光栅发射出去;步骤四:通过分别记录两个光栅反射回光纤光栅解调仪对应的波长随时间的变化,即可分别得到两个不同直径光纤光栅的中心波长随时间的受外界环境变化引起的漂移;步骤五:由公式:ΔλB1=Kϵ1Δϵ+KT1ΔTΔλB2=Kϵ2Δϵ+KT2ΔT代入已知的两个光栅的温度和应变灵敏度,及用光 ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:宋章启,卫正统,张学亮,阳明晔,陈宇中,孟州,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:
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