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光纖光柵的種類(lèi)很多，主要分兩大類(lèi)：一是Bragg光柵（也稱(chēng)為反射或短周期光柵）,，二是透射光柵（也稱(chēng)為長(zhǎng)周期光柵）,。光纖光柵從結(jié)構(gòu)上可分為周期性結(jié)構(gòu)和非周期性結(jié)構(gòu)，從功能上還可分為濾波型光柵和色散補(bǔ)償型光柵：其中,，色散補(bǔ)償型光柵是非周期光柵,，又稱(chēng)為啁啾光柵（chirp光柵）。目前光纖光柵的應(yīng)用主要集中在光纖通信領(lǐng)域和光纖傳感器領(lǐng)域,。

在光纖傳感器領(lǐng)域,，光纖光柵傳感器的應(yīng)用前景十分廣闊。由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾,、尺寸?。?biāo)準(zhǔn)裸光纖為125um）、重量輕,、耐溫性好（工作溫度上限可達(dá)400℃～600℃）,、復(fù)用能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)（傳感器到解調(diào)端可達(dá)幾公里）,、耐腐蝕,、高靈敏度、無(wú)源器件,、易形變等優(yōu)點(diǎn),，早在1988年就成功地應(yīng)用在航空、航天領(lǐng)域中作為有效的無(wú)損檢測(cè)當(dāng)中,。

同時(shí)光纖光柵傳感器還可應(yīng)用于化學(xué)醫(yī)藥,、材料工業(yè)、水利電力,、船舶、煤礦等各個(gè)領(lǐng)域,，以及在土木工程領(lǐng)域中（如建筑物,、橋梁、水壩,、管線(xiàn),、隧道、容器,、高速公路,、機(jī)場(chǎng)跑道等）的混凝土組件和結(jié)構(gòu)中測(cè)定結(jié)構(gòu)的完整性和內(nèi)部應(yīng)變狀態(tài)，從而建立靈巧結(jié)構(gòu),，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能建筑,。

光柵傳感器的種類(lèi)

光柵主要分兩大類(lèi)：一是Bragg光柵（也稱(chēng)為反射或短周期光柵）,；二是透射光柵（也稱(chēng)為長(zhǎng)周期光柵）。

光纖光柵從結(jié)構(gòu)上可分為周期性結(jié)構(gòu)和非周期性結(jié)構(gòu),，從功能上還可分為濾波型光柵和色散補(bǔ)償型光柵,，色散補(bǔ)償型光柵是非周期光柵，又稱(chēng)為啁啾光柵（Chirp光柵）,。

光纖Bragg光柵傳感器

光纖光柵是利用光纖中的光敏性制成的,。所謂光纖中的光敏性是指激光通過(guò)摻雜光纖時(shí)，在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化,，從而形成永玖性空間的相位,，光纖光柵的折射率將隨光強(qiáng)的空間分布發(fā)生相應(yīng)變化。而在纖芯內(nèi)形成的空間相位光柵,，其作用的實(shí)質(zhì)就是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的（透射或反射）濾波器或反射鏡,。

當(dāng)一束寬光譜光經(jīng)過(guò)光纖光柵時(shí)，滿(mǎn)足光纖光柵布拉格條件的波長(zhǎng)將產(chǎn)生反射,，其余的波長(zhǎng)將透過(guò)光纖光柵繼續(xù)往前傳輸,，利用這一特性可制造出許多性能*的光纖器件。

啁啾光纖光柵

與光纖Bragg光柵傳感器的工作原理基本相同,，在外界物理量的作用下啁啾光纖光柵除了△λＢ的變化外,，還 會(huì)引起光譜的展寬。

這種傳感器在應(yīng)變和溫度均存在的場(chǎng)合是非常有用的,，啁啾光纖光柵由于應(yīng)變的影響導(dǎo)致了反射信號(hào)的拓寬和峰值波長(zhǎng)的位移,，而溫度的變化則由于折射率的溫度依賴(lài)性（ｄｎ／ｄＴ），僅影響重心的位置,。通過(guò)同時(shí)測(cè)量光譜位移和展寬,，就可以同時(shí)測(cè)量應(yīng)變和溫度。

長(zhǎng)周期光纖光柵傳感器

長(zhǎng)周期光纖光柵（ＬＰＧ）的周期一般認(rèn)為有數(shù)百微米,， ＬＰＧ在特定的波長(zhǎng)上把纖芯的光耦合進(jìn)包層：λｉ＝ （ｎ０－ｎｉｃｌａｄ）,？Λ 。式中,，ｎ０為纖芯的折射率,，ｎｉｃｌａｄ為ｉ階軸對(duì)稱(chēng)包層模的有效折射率。光在包層中將由于包層／空氣界面的損耗而迅速衰減,，留下一串損耗帶,。

一個(gè)獨(dú)立的ＬＰＧ可能在一個(gè)很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)有許多的共振，ＬＰＧ共振的中心波長(zhǎng)主要取決于芯和包層的折射率差,，由應(yīng)變,、溫度或外部折射率變化而產(chǎn)生的任何變化都能在共振中產(chǎn)生大的波長(zhǎng)位移，通過(guò)檢測(cè)△λｉ,，就可獲得外界物理量變化的信息,。 ＬＰＧ在給定波長(zhǎng)上的共振帶的響應(yīng)通常有不同的幅度,，因而ＬＰＧ適用于多參數(shù)傳感器。

光柵傳感器的特點(diǎn)

1,、精度高,。

光柵式傳感器在大量程測(cè)量長(zhǎng)度或直線(xiàn)位移方面僅僅低于激光干涉?zhèn)鞲衅鳌Ｔ趫A分度和角位移連續(xù)測(cè)量方面,，光柵式傳感器屬于精度zui高的,；

2、大量程測(cè)量兼有高分辨力,。

感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器也具有大量程測(cè)量的特點(diǎn),，但分辨力和精度都不如光柵式傳感器；

3,、可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量,，易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化；

4,、具有較強(qiáng)的抗干擾能力,，對(duì)環(huán)境條件的要求不像激光干涉?zhèn)鞲衅髂菢訃?yán)格，但不如感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器的適應(yīng)性強(qiáng),，油污和灰塵會(huì)影響它的可靠性,。主要適用于在實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境較好的車(chē)間使用。

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