光纤光栅温度和应变测量技术研究

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文光纤光栅温度和应变测量技术研究姓名：郭炜申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：李永倩20081215华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文综述了光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的研究现状；研究了FBG中心波长与温度、轴向应变和横向压力的依赖关系；设计了基于法布里一珀罗滤波器的FBG传感系统；设计了FBG传感器阵列，并通过理论计算和波长编码实现了FBG阵列的寻址；在设计光缆余长卷轴和光缆固定环的基础上，提出了光缆入海工程结构。搭建实验系统，分别测量了FBG的温度和应变传感特性。实验结果

2、表明，FBG中心波长与温度和应变之间具有良好的线性关系和重复性：在．6枷℃范围内，黄铜封装后的FBG温度灵敏度为40．286pm／℃，较封装前提高约3倍；在0～700p￡范围内，封装后的应变灵敏度为0．789p册／∥F，较封装前略有降低；FBG传感阵列反射谱无串扰，性能良好。关键词：光纤布拉格光栅，温度，应变，法布里一珀罗滤波器，海洋监测ABSTRACTTheresearchconditionoffiberBragggrating(FBG)sensingtechnologyisreViewedinthisthesis．Th

3、edependences0fFBGcenterwaVelengthontemperature，strainandpressureareinVestigatedtheoretically．AfiberBragggratingsensingsystembased0ntunableFabry-PerotfilterisprOposed．TheFBGsensingafrayisdesignedandtheaddressingofFBGarrayisachieVedbycalculating觚dwavelengthencoding．

4、Theen酉neeringst九lCtureforlayingdowntheopticalcableinoceanispresentedbasedonthedesignofexcessopticalcablereelandopticalcablefixingcollaLThecxpefimentsystemisconstlllctedtomeasurethecharacteristics0ftemperatureandstrainofasingleFBGandtheFBGarray．Theexperimentfesults

5、showthattheFBGcenterwaVelengthhas900dlinearityandreproducibilitywithtemperatureandstrain，respectiVely．Intherangeof·6to40℃，thetemperature-sensitiVityofpackagedFBGbybrassis40．286pm／℃thatisabout3timeslargerthanthatofunpackagedone．IntherangeofOto700∥￡，thestrain—sensit

6、iVityofpackagedFBGis0．789JP，卯／Jcl￡，alittlesmanerthanthat0funpackagedone．TheFBGsensinga11rayworl【sweUwithoutcross砌1kofrcflectingspectra．Guowei(CommunicationandInformationSystem)Directedbyprof．Li弋rongqianKEYWORDS：fiberBragggrating，temperature，strain，Fabry-Perotfilte

7、r'OceanmOnitOring华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文综述了光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的研究现状；研究了FBG中心波长与温度、轴向应变和横向压力的依赖关系；设计了基于法布里一珀罗滤波器的FBG传感系统；设计了FBG传感器阵列，并通过理论计算和波长编码实现了FBG阵列的寻址；在设计光缆余长卷轴和光缆固定环的基础上，提出了光缆入海工程结构。搭建实验系统，分别测量了FBG的温度和应变传感特性。实验结果表明，FBG中心波长与温度和应变之间具有良好的线性关系和重复性：在．6枷℃范围内，黄铜封装后的FBG温度灵敏

8、度为40．286pm／℃，较封装前提高约3倍；在0～700p￡范围内，封装后的应变灵敏度为0．789p册／∥F，较封装前略有降低；FBG传感阵列反射谱无串扰，性能良好。关键词：光纤布拉格光栅，温度，应变，法布里一珀罗滤波器，海洋监测ABSTRACTTheresearchconditionoffiberB