期刊論文-光纖光柵壓力傳感器增敏技術(shù)發(fā)展評(píng)述

1、光纖光柵壓力傳感器增敏技術(shù)發(fā)展評(píng)述光纖光柵壓力傳感器增敏技術(shù)發(fā)展評(píng)述劉鵬飛，劉國(guó)軍，王永杰，趙強(qiáng)，李芳(1春理工大學(xué)高功率半導(dǎo)體激光器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春1300222中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，北京100083)摘要:光纖光柵是利用光纖的光敏特性制成的新型光無(wú)源器件，在傳感方面具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但光纖光柵本身壓力靈敏度非常低，要想在實(shí)際測(cè)量中發(fā)揮作用，必須對(duì)其進(jìn)行壓力增敏。介紹了目前比較流行的幾種壓力增敏方式，分析了它

2、們的優(yōu)缺點(diǎn)和用途，并對(duì)光纖光柵壓力傳感器的發(fā)展做出展望。關(guān)鍵詞:光纖光柵壓力傳感器增敏中圖分類(lèi)號(hào):TN203文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10009787(2011)08000503Reviewondevelopmentoffibergratingpressuresenssensibilizationtechnology0引言與傳統(tǒng)的壓電式傳感器相比，光纖光柵傳感器具有許多無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。光纖光柵傳感器是利用光信號(hào)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，傳感器本身不

3、會(huì)有電流的出現(xiàn)，所以，抗電磁干擾能力強(qiáng)，而且安全性高。它通過(guò)測(cè)量中心波長(zhǎng)的變化而實(shí)現(xiàn)對(duì)外界的測(cè)量，不會(huì)因?yàn)閭鬏斁嚯x、連接損耗等外界因素而影響信號(hào)的傳輸。此外，它還具有附加損耗小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、便趙哲等人[4]將光纖Bragg光柵粘貼于C型壓力彈簧管上的特定位置，通過(guò)光纖Bragg光柵反射波長(zhǎng)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)量。該傳感器靈敏度的實(shí)驗(yàn)值為0.791nmMPa，量程為0.55MPa，具有很好的線(xiàn)性度，遲滯很小，有一定發(fā)展前景。劉云啟

4、等人[5]利用彈簧管對(duì)于壓力的機(jī)械放大作用，將彈簧管與光纖光柵懸臂梁調(diào)諧技術(shù)相結(jié)合，研制了一種新穎的光纖光柵彈簧管壓力傳感器，大大提高了光纖Bragg光柵對(duì)壓力測(cè)量的靈敏度，其實(shí)驗(yàn)得到的壓力靈敏度為1.79104MPa（約為0.2767nmMPa），比裸光柵的壓力靈敏度提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)被測(cè)壓力為12MPa時(shí)，光纖光柵中心波長(zhǎng)最大位移可達(dá)332nm，溫度靈敏系數(shù)為裸光纖光柵的7倍，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1彈簧管和懸臂梁組合增敏Fig