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光栅传感器的品种与特色

本站为您提供的光栅传感器的种类与特点,光纤光栅从结构上可分为周期性结构和非周期性结构,从功能上还可分为滤波型光栅和色散补偿型光栅,色散补偿型光栅是非周期光栅,又称为啁啾光栅(Chirp光栅)。

光纤光栅的品种许多,首要分两大类:一是Bragg光栅(也称为反射或短周期光栅),二是透射光栅(也称为长周期光栅)。光纤光栅从结构上可分为周期性结构和非周期性结构,从功能上还可分为滤波型光栅和色散补偿型光栅:其间,色散补偿型光栅对错周期光栅,又称为啁啾光栅(chirp光栅)。现在光纤光栅的运用首要会集在光纤通信范畴和光纤传感器范畴。

在光纤传感器范畴,光纤光栅传感器的运用远景非常宽广。因为光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、尺度小(规范裸光纤为125um)、重量轻、耐温性好(作业温度上限可达400℃~600℃)、复用才能强、传输间隔远(传感器到解调端可达几公里)、耐腐蚀、高灵敏度、无源器材、易形变等长处,早在1988年就成功地运用在航空、航天范畴中作为有用的无损检测傍边。

一起光纤光栅传感器还可运用于化学医药、资料工业、水利电力、船只、煤矿等各个范畴,以及在土木工程范畴中(如建筑物、桥梁、塘坝、管线、地道、容器、高速公路、机场跑道等)的混凝土组件和结构中测定结构的完整性和内部应变状况,然后树立灵活结构,并进一步完成智能建筑。

光栅传感器的品种

光栅首要分两大类:一是Bragg光栅(也称为反射或短周期光栅);二是透射光栅(也称为长周期光栅)。

光纤光栅从结构上可分为周期性结构和非周期性结构,从功能上还可分为滤波型光栅和色散补偿型光栅,色散补偿型光栅对错周期光栅,又称为啁啾光栅(Chirp光栅)。

光纤Bragg光栅传感器

光栅传感器的特色

光纤光栅是运用光纤中的光敏性制成的。所谓光纤中的光敏性是指激光经过掺杂光纤时,在纤芯内发作沿纤芯轴向的折射率周期性改变,然后构成永久性空间的相位,光纤光栅的折射率将随光强的空间散布发作相应改变。而在纤芯内构成的空间相位光栅,其效果的本质就是在纤芯内构成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。

当一束宽光谱光经过光纤光栅时,满意光纤光栅布拉格条件的波长将发作反射,其他的波长将透过光纤光栅持续往前传输,运用这一特性可制作出许多功能共同的光纤器材。

啁啾光纤光栅

光栅传感器的特色

与光纤Bragg光栅传感器的作业原理根本相同,在外界物理量的效果下啁啾光纤光栅除了△λB的改变外,还 会引起光谱的展宽。

这种传感器在应变和温度均存在的场合对错常有用的,啁啾光纤光栅因为应变的影响导致了反射信号的拓宽和峰值波长的位移,而温度的改变则因为折射率的温度依赖性(dn/dT),仅影响重心的方位。经过一起丈量光谱位移和展宽,就可以一起丈量应变和温度。

长周期光纤光栅传感器

光栅传感器的特色

长周期光纤光栅(LPG)的周期一般认为有数百微米, LPG在特定的波长上把纤芯的光耦合进包层:λi= (n0-niclad)?Λ 。式中,n0为纤芯的折射率,niclad为i阶轴对称包层模的有用折射率。光在包层中将因为包层/空气界面的损耗而敏捷衰减,留下一串损耗带。

一个独立的LPG可能在一个很宽的波长规模内有许多的共振,LPG共振的中心波长首要取决于芯和包层的折射率差,由应变、温度或外部折射率改变而发作的任何改变都能在共振中发作大的波长位移,经过检测△λi,就可取得外界物理量改变的信息。 LPG在给定波长上的共振带的呼应一般有不同的起伏,因此LPG适用于多参数传感器。

光栅传感器的特色

1、精度高。

光栅式传感器在大量程丈量长度或直线位移方面只是低于激光干与传感器。在圆分度和角位移接连丈量方面,光栅式传感器归于精度最高的;

2、大量程丈量兼有高分辨力。

感应同步器和磁栅式传感器也具有大量程丈量的特色,但分辨力和精度都不如光栅式传感器;

3、可完成动态丈量,易于完成丈量及数据处理的自动化;

4、具有较强的抗干扰才能,对环境条件的要求不像激光干与传感器那样严厉,但不如感应同步器和磁栅式传感器的适应性强,油污和尘埃会影响它的可靠性。首要适用于在实验室和环境较好的车间运用。

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