基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器的开题报告.docx

基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器的开题报告

1.研究背景

光纤布拉格光栅传感器是一种新型的温度应变传感器，由于其精度高、反应速度快、耐高温等优点，被广泛应用于航空、航天、能源、医疗等领域。常用的光纤布拉格光栅传感器通常通过测量反射光波长来实现应变或温度的测量，但是其基于反射光波长的传感器受到光学器件的温度漂移，使得精度难以保证。

2.研究目的

为了提高光纤布拉格光栅传感器的测量精度，本研究将基于荧光强度比实现光纤布拉格光栅传感器的温度应变测量。通过对比测量布拉格光栅反射光波长和荧光强度比两种传感机制的精度，验证荧光强度比的测量精度高、温度漂移小等优点，并进一步研究荧光材料的选取和光纤布拉格光栅传感器的结构优化。

3.研究方法

本研究将设计和制备基于荧光强度比的光纤布拉格光栅传感器，并与基于反射光波长的传感器进行比较实验。具体方法如下：

1）设计和制备荧光材料，包括多个不同的荧光材料，测试不同材料的荧光特性和荧光强度比的变化规律；

2）设计和搭建光纤布拉格光栅传感器，包括传感器结构、光纤接口、信号放大电路等；

3）设计和实现荧光强度比信号的采集和注册，包括荧光信号采集模块、荧光信号保护和处理模块等；

4）对比测量荧光强度比和反射光波长两种传感机制的差异和精度，分析荧光强度比的测量优势和适用范围等；

5）对光纤布拉格光栅传感器的结构进行优化和改进，进一步提高传感器的性能指标。

4.研究意义

本研究将探究基于荧光强度比的光纤布拉格光栅传感器的温度应变测量方法，验证荧光强度比的测量精度更高、温度漂移更小等优点。研究结果对于提高光纤布拉格光栅传感器的测量精度和稳定性，推广其在航空、航天、能源、医疗等领域的应用具有重要价值。