光纤Bragg光栅应变、温度交叉敏感问题的研究  

Study on strain and temperature cross sensitivity of fiber Bragg grating sensor

作　　者：王宏亮[1] 张晶[1] 乔学光[1] 王瑜[1] 

机构地区：[1]西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室,陕西西安710065

出　　处：《应用光学》2008年第5期804-807,共4页Journal of Applied Optics

基　　金：国家"863"计划资助项目(2006AA06Z210);国家自然科学基金资助项目(60654001);陕西省教育厅项目(02JK158);中国石油天然气集团公司应用基础研究项目(20050719);中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司资助项目(A-2006-JS-003);陕西省教育厅产业化培育项目(05JC23);西安市重大技术创新(GG06004);西安市科技局信息技术专项项目(ZX05041)

摘　　要：解决应变和温度的交叉敏感,实现应变和温度同时测量一直是光纤光栅传感器研究的关键问题。从应变和温度交叉敏感的物理机制出发,较为全面地介绍了几种主要解决方案:双波长矩阵法、2个包层直径不同的FBG法、啁啾光栅法等。并且基于双波长矩阵法,提出了一种基于管式弹性应变敏感元件的光纤光栅传感器结构,很好地实现了温度150℃,压力20 MPa的同时区分测量,其温度灵敏度为0.02 nm/℃。解决了温度和应变同时区分测量这一技术难题。The cross sensitivity of strain and temperature is a key problem for fiber Bragg grating （FBG） sensors. Based on the physical mechanism of the strain and temperature cross sensitivity, several schemes for the discrimination measurement of temperature and strain are presented. They are dual-wavelength matrix, two FBGs with different cladding diameters and chirped Bragg grating techniques. Based on dual-wavelength matrix technique, a new structure of FBG sensor based on an elastic strain-sensitive element is proposed. Simultaneous discrimination measurements of the pressure and temperature are demonstrated in 20 MPa and 150 C, and its temperature sensitivity is 0.02 nm/C.

关 键 词：光纤BRAGG光栅 交叉敏感 区分测量 

分 类 号：TN253[电子电信—物理电子学]