如何利用光纤光栅传感器进行应力应变测试 光纤光栅的作用与原理

如何利用光纤光栅传感器进行应力应变测试

1.光有传感器不行，还要有解调仪、熔接机等等。布拉格光栅是利用物体变形引起贴（焊）在上面的光栅传感器波长变化来测应变的，有现成的光纤光栅应变片。如果你只是一根裸光栅的话直接把光栅用502贴在被测物的表面就行了，还要有个做为温度传感器用，贴在不受力的同等材料上，来补偿掉温度变化引起的应变。现成的传感器有的是自补偿的，不需要温度补偿。

2.光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格（Bragg）波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。由于光纤光栅与光纤之间天然的兼容性，很容易将多个光纤光栅串联在一根光纤上构成光纤光栅阵列，实现准分布式传感，加上光纤光栅具有普通光纤的许多优点外，且本身的传感信号为波长调制，测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗不受光源功率波动和系统损耗影响的特点

3.光纤的种类很多，根据用途不同，所需要的功能和性能也有所差异。但对于有线电视和通信用的光纤，其设计和制造的原则基本相同，诸如：①损耗小；②有一定带宽且色散小；③接线容易；④易于成统；⑤可靠性高；⑥制造比较简单；⑦价廉等。光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的，兹将各种分类举例如下。
（1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85μm、1.3μm、1.55μm）。
（2）折射率分布：阶跃（SI）型光纤、近阶跃型光纤、渐变（GI）型光纤、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。
（3）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤。
（4）原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍等）和塑料等。
（5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。

光纤光栅的作用与原理？

光栅是指用特殊加工手段（如激光雕刻）对光纤进行加工后使其只能反射一段特定波长（如1392nm）的光纤，其它波长的光任然可以通过。作用主要应用在光栅传感器上，原理是：当光纤光栅周围的环境（如温度、应力）等发生变化时，通过此光栅反射的特定波长随之发生改变，仪器检测到这种改变后依据实验数据模型解调出有用的信息。
延伸阅读：参见布拉格光栅、瑞丽散射、拉曼光纤等光纤的相关知识。