应用光学, 2008, 29 (5): 0804, 网络出版: 2010-06-13   

光纤Bragg光栅应变、温度交叉敏感问题的研究

Study on strain and temperature cross sensitivity of fiber Bragg grating sensor
作者单位
西安石油大学 光电油气测井与检测教育部重点实验室,陕西 西安 710065
摘要
解决应变和温度的交叉敏感,实现应变和温度同时测量一直是光纤光栅传感器研究的关键问题。从应变和温度交叉敏感的物理机制出发,较为全面地介绍了几种主要解决方案:双波长矩阵法、2个包层直径不同的FBG法、啁啾光栅法等。并且基于双波长矩阵法,提出了一种基于管式弹性应变敏感元件的光纤光栅传感器结构,很好地实现了温度150C,压力20MPa的同时区分测量,其温度灵敏度为0.02nm/C。解决了温度和应变同时区分测量这一技术难题。
Abstract
The cross sensitivity of strain and temperature is a key problem for fiber Bragg grating (FBG) sensors. Based on the physical mechanism of the strain and temperature cross sensitivity,several schemes for the discrimination measurement of temperature and strain are presented. They are dual-wavelength matrix,two FBGs with different cladding diameters and chirped Bragg grating techniques. Based on dual-wavelength matrix technique,a new structure of FBG sensor based on an elastic strain-sensitive element is proposed. Simultaneous discrimination measurements of the pressure and temperature are demonstrated in 20 MPa and 150 ℃,and its temperature sensitivity is 0. 02 nm/ ℃.

王宏亮, 张晶, 乔学光, 王瑜. 光纤Bragg光栅应变、温度交叉敏感问题的研究[J]. 应用光学, 2008, 29(5): 0804. WANG Hong-liang, ZHANG Jing, QIAO Xue-guang, WANG Yu. Study on strain and temperature cross sensitivity of fiber Bragg grating sensor[J]. Journal of Applied Optics, 2008, 29(5): 0804.

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