光纤光栅传感器技术进展.docx

光纤光栅传感器技术进展

目录

内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1光纤光栅传感器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.1光纤光栅基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.2光纤光栅传感器分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2光纤光栅传感器发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3光纤光栅传感器技术研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.4本文研究内容及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

光纤光栅传感器基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1光纤布拉格光栅基本特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2光纤光栅传感机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.1应力传感机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.2温度传感机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3光纤光栅传感器结构类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3.1外贴式光纤光栅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.2埋入式光纤光栅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3.3折射式光纤光栅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.4分布式光纤光栅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

光纤光栅传感器关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.1光纤光栅解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1.1谱相关解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.2基于滤波器的解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1.3基于算法的解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2光纤光栅传感系统构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.1激光器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2.2波长解调仪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.3信号处理电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2.4数据采集与传输．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3光纤光栅传感器封装技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.4光纤光栅传感器网络技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

光纤光栅传感器新型技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.1基于光纤光栅的智能结构技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.2基于光纤光栅的多参数传感技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.3基于光纤光栅的分布式传感技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.3.1基于马赫曾德尔干涉仪的分布式传感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

4.3.2基于布里渊散射的分布式传感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.4基于光纤光栅的微纳制造技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

光纤光栅传感器应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

5.1结构健康监测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

5.1.1桥梁结构健康监测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．