光纤光栅测温原理.docx

光纤光栅测温原理光栅的基本结构为沿纤芯折射率周期性的调制（如图1所示），所谓调制就 是本来沿光纤轴线均匀分布的折射率产生大小起伏的变化。疲射光 折射率折射率的 折射翠肉图1光栅结构示意图光纤的材料为石英，由芯层和包层组成。通过对芯层掺杂，使芯层折射率 n1比包层折射率n2大，形成波导，光就可以在芯层中传播。当芯层折射率受到 周期性调制后，即成为光栅。光栅会对入射的宽带光进行选择性反射，反射一个 中心波长与芯层折射率调制相位相匹配的窄带光刺中心波长为布喇格波长。如果光栅处的温度发生变化，由于热胀冷缩，光栅条文周期也会跟随温度变 化，光栅布喇格波长也就跟着变化。这样通过检测光栅反射光的波长变化，就可 以知道光栅处的温度变化。实际光纤光栅分布式传感系统基本原理如图2所示。一根光纤上串接的多个 光栅（各具有不同的光栅常数），宽带光源所发射的宽带光经Y型分路器通过 所有的光栅，每个光栅反射不同中心波长的光，反射光经Y型分路器的另一端 口耦合进光纤光栅感温探测信号处理器，通过光纤光栅感温探测信号处理器探测 反射光的波长及变化，就可以得到解调数据，再经过处理，就得到对应各个光栅 处环境的实际温度。图 2 光纤光栅分布式传感系统基本原理图