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基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器的中期报告
摘要:
本文提出了一种基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器。该传感器可以同时测量温度和应变,具有高分辨率、高精度和快速响应的优点。本文介绍了传感器的原理和工作方式,并进行了初步的实验验证,证明了该传感器的可行性。
1. 引言
光纤布拉格光栅传感技术是一种基于光纤的传感技术,利用光纤成为光学反射镜,通过检测光纤上光纤光栅的波长来测量环境参数,例如温度、应变等。目前,光纤布拉格光栅传感技术已经成为重要的测量技术,广泛应用于工业、航空、军事和医学等领域。
然而,传统的光纤布拉格光栅传感技术只能测量单一的环境参数,不能同时测量多个环境参数。本文提出了一种基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器,可以同时测量温度和应变,提供更为全面的环境参数测量。该传感器具有高分辨率、高精度、快速响应的特点,可以广泛应用于各种环境参数测量。
2. 原理与工作方式
该传感器利用荧光强度比的原理来测量温度和应变。在该传感器中,首先将两段光纤连接在一起,其中一段光纤带有布拉格光栅,另一段光纤带有荧光探针。当荧光探针受到激发光的作用时,会发出荧光信号。荧光信号经过光纤传输至布拉格光栅处,部分荧光信号会被反射回来,经过光电转换器转换为电信号。测量荧光信号的强度可以得到光纤温度,测量荧光信号的波长可以得到光纤应变。同时测量荧光信号的强度和荧光信号的波长,可以得到荧光强度比,从而可以时间上紧凑地同时测量温度和应变。
3. 实验验证
在本文的实验中,搭建了基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器实验系统,利用该系统对不同温度和应力条件下的荧光强度比进行了测量。实验结果表明,该传感器可以对温度和应变进行快速、准确的测量,具有高精度、高灵敏度和快速响应的优点。
4. 结论与展望
本文提出了一种基于荧光强度比的光纤布拉格光栅温度应变传感器。该传感器可以同时测量温度和应变,具有高分辨率、高精度和快速响应的优点。本文初步验证了该传感器的可行性,未来的工作将继续完善传感器的性能,提高分辨率和测量精度,推广该技术在各个领域的应用。
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