隨著消防器材中光纖光柵傳感器的廣泛應(yīng)用，很多人都越來越關(guān)注光纖光柵傳感器的原理和它的優(yōu)越性能。
光纖光柵傳感器原理

     光纖沿徑向從里向外分為纖芯、包層、涂覆層三部分，經(jīng)過特殊的紫外光照射工藝，對特定部位的光纖纖芯進行紫外照射，使得該區(qū)域光纖纖芯的折射率發(fā)生周期性變化，從而制成特定中心波長的光纖光柵。

光纖光柵示意圖

光纖光柵其作用相當(dāng)于一個有選擇性的光譜反射鏡，最主要的功能是能將入射光中滿足布拉格條件的某一特定波長的光部分或全部反射，相關(guān)公式如下：

其中，λ是被反射的波長，n 是光纖光柵的有效折射率，Λ 為光柵周期。
通過拉伸和壓縮光纖光柵，或者改變溫度可以達到改變光纖光柵的周期和有效折射率從而達到改變光纖光柵的反射波長的目的。光纖光柵的中心波長和應(yīng)變、溫度成線性關(guān)系，如圖2所示的是光纖光柵溫度特性曲線。根據(jù)這些特性，可將光纖光柵制作成應(yīng)變、溫度、壓力、加速度等多種傳感器。

光纖光柵溫度/應(yīng)變特性曲線

     光纖光柵傳感系統(tǒng)主要由光纖光柵信號處理器、信號傳輸系統(tǒng)和光纖光柵傳感器組成。光纖光柵傳感器獲取物理變化量，以光波長為載體，通過光纖傳輸系統(tǒng)傳至解調(diào)系統(tǒng)，由解調(diào)系統(tǒng)對光信號進行處理分析，獲取物理變化量數(shù)據(jù)。如圖3所示：

光纖光柵傳感系統(tǒng)原理

光纖光柵傳感器優(yōu)越性能
      1、 耐腐蝕、耐久性好，可以長期在橋梁、隧道、水工、化工等潮濕、腐蝕環(huán)境下工作；
2、 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，可埋入土木工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部對基體材料幾乎沒有影響；
3、 能避免電磁場干擾，電絕緣性好，防雷擊，可以在野外、惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作；
4、 信號可多路長距離傳輸，分布式測量，適合跨度長、分布面積廣的場合下使用；
5、 信號處理器端集中供電，傳感探頭無需供電，解決傳統(tǒng)分布式供電難的問題；
6、 靈敏度高，精度高，信噪比高。

 

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