武汉理工大学硕士学位论文光纤布拉格光栅温度传感技术研究姓名柴伟申请学位级别硕士专业机械电子工程指导教师姜德生20040501摘要光纤Bragg光栅传感器是利用Bragg波长对温度、应力的敏感特性而制成的一种新型的光纤传感器除具有传统电类传感器的功能外它还具有分布传感、抗电磁干扰、精度高、长期稳定性好等优点在大型复合材料和混凝土的结构监测、智能材料的性能监测、电力工业、医药和化工等领域有着广阔的应用前景。对温度的测量是光纤Bragg光栅传感器的重要应用之一。对光纤光栅进行温度传感研究不仅满足了对温度检测的需求而且还为光纤光栅应变传感器的温度补偿提供了必要的基础。研究表明光纤Bragg光栅传感特性稳定是理想的温度传感元件。但是必须对Bragg光栅进行有效的封装才能使其成为能满足工程实际要求的传感器。因此对光纤Bragg光栅传感器封装方法的研究对于其走向实际应用具有重要的意义。本文对光纤Bragg光栅的温度传感进行了研究主要工作如下对光纤Bragg光栅传感技术做了深入的研究和分析。针对工程实际应用提出了光纤光栅温度传感器的设计要求。通过研究目前光纤光栅温度传感器封装的现状
f并分析已有封装方法的特点提出了一种新的光纤光栅温度传感器封装方法。然后通过实验研究了封装结构及工艺对光纤光栅温度特性的影响并对实验结果进行了理论分析。可以得到以下结论1在封装过程中对光纤光栅旌加一定的预张力可以使光纤光栅温度传感器有很好的重复性。2封装结构可以提高光纤光栅作为温度传感器的温度灵敏度系数。3封装后的光纤光栅依然保持着波长与温度良好的线性关系。因此采用此种封装结构的光纤光栅温度传感器具备良好的重复性、线性度和灵敏度可以满足实际应用的要求具有广阔的应用前景。此外本文还介绍了光纤光栅波长解调系统的基本原理分析比较了几种常用的光纤Bragg光栅波长解调方法。探讨了基于调谐光纤FP滤波法的光纤光栅解调器的研制并组建了比较完整的光纤光栅温度传感检测系统。关键词光纤光栅温度传感封装方法波长解调AbstractFiberBragggrati
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