基于近PMTP区域双峰谐振效应的长周期光纤光栅应变传感理论分析

作     者：顾铮先 凌强 Gu Zhengtian;Ling Qiang

作者机构：上海理工大学理学院光电功能薄膜实验室上海200093 

基　　金：国家自然科学基金(60777035) 教育部科学技术研究重点项目(208040) 上海市教育委员会科研创新重点项目(11ZZ131) 上海市重点学科建设项目(S30502) 沪江基金(B14004) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2016年第36卷第1期

页      码：65-72页

摘      要：利用长周期光纤光栅(LPFG)的双峰谐振效应,结合LPFG传感器工作于近相位匹配转折点(PMTP)附近的高灵敏度,提出了一种新型的长周期光纤光栅应变传感器的设计方法。利用LPFG相位匹配条件,分析了长周期光纤光栅近PMTP附近的双峰谐振特性、应变传感特性,发现双峰波长间距对微小应变具有很高的响应度和线性度。进一步讨论了光栅结构参数和包层直径对双峰LPFG应变灵敏度的影响,发现光栅周期对该传感器的应变灵敏度、线性度和应变测量范围具有很大的影响;光栅长度对谐振峰高度和宽度有较大影响,直接关系到传感器寻峰精度;通过增大包层直径,可以进一步增大应变灵敏度。结果表明,通过选取适合的光栅结构参量和包层半径,该传感器应变灵敏度可比一般长周期光纤光栅应变传感器的应变灵敏度提高2个数量级。这为设计高应变灵敏度双峰谐振LPFG应变传感器提供了结构优化的理论支持。

主 题 词：光纤光学 长周期光纤光栅 双峰谐振 相位匹配转折点 应变特性 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/aos201636.0106005

馆 藏 号：203690222...