光纤光栅温度传感器研究进展
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计 测 技 术
综 合 评 述
・ ５・ ３
光 纤 光栅 温 度传 感 器研 究进 展
翟 宪 立 ，陈 爽
（ 中航 工 业北京长 城计 量测试 技术 研 究所 ，北 京 １０ ９ ） ０ ０ ５
摘 要 ： 归 纳 了 以 光 纤 光 栅 为 基 础 的 温 度 传 感 器 的研 究 现 状 ， 总 结 了这 些 温度 传 感 器 的 基 本 原 理 ，再 现 了 它 们 的 主 要 结 构 ，展 示 了原 文 提 到 的 实 验 过 程 和 数 据 分 析 结 果 ， 并 对 这 些 传 感 器 的 优 点 和 不 足 进 行 了分 析 ，提
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离影 响小 。光 纤体 积小 、质 量轻 、易弯 曲 、抗 辐射 性
的波 动及连 接 或耦合 损耗 的影 响 。 由于很 容易 在一 根 光 纤 中连续 制作 多 个 光 栅 ，所 制 得 的光 栅 阵 列 轻 巧 、 柔 软 ，与 时分 复用 和波分 复用 技术相 结合 ，适 于作 为 分 布式 传感 元 件 埋 人 材 料 和 结 构 内部 或 粘 贴 在 其 表 面 ，对 温度 实 现 多 点 测 量 Ｊ 。然 而 ，光 纤 光 栅 传 感 器 在测 量几 百摄 氏度 甚至 上千 摄 氏度 的高温 时 ，却存
在很大的困难。因为 目前的光纤光栅传感器在高温环
境 下工 作 时 ，光 栅结 构会 在几 个小 时 内被 擦 除 ，这 种 现 象称 为光 纤光 栅 的热衰退 效 应 。热 衰退 效应 的存 在 使 得普 通光 纤光 栅传 感器难 以胜任较 高 温度 的测量 。 为解决 这一 难题 ，国 内外 的科研 工作 者开 展 了大 量 研究 工作 ，并 且取 得 了突破 性进 展 。 目前 ，科研 人 员 主要 从光 栅 的成分 、光 栅结 构 和光纤 光栅 的封装 结 构 出发 ，对 光 纤 光栅 的 制 作 和 封 装 过 程 进 行 特 殊 处
Ｏ 引言
传统 的热 电偶 式 和辐射 式 高温传 感器 易 受外界 电 磁场 的干扰 和影 响 ，受 测量 距离 、黑度 系数 、辐射 系 数等 影 响导致 测量 精度 不 高 。与传 统 的温度传 感器 相 比 ，光 纤 传 感 器 有 很 多 优 点 ：光 纤 本 身 不 带 电 ， 光波 不产 生 电磁 干扰 ，也不 怕 电磁 干扰 ，光纤 工作 频 率 宽 ，动 态范 围大 ，是 一种 低损 耗传 输线 ，受 测量 距
出 了部 分 改 进 方 案 。 通 过 研 究 发 现 ： 光 纤 光 栅 温 度 传 感 器 具 有 优 良 的 特 性 ， 能 够 在 恶 劣 环 境 下 测 量 极 高 的 温
度 ，具 有 广 阔 的 应 用 前 景 。 关 键 词 ： 光 纤 光 栅 传 感 器 ；掺 杂 技 术 ； 刻 写 技 术 ； 高 温 环 境 中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ２；Ｔ ４ Ｂ４ Ｈ７ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ ６ ４—５ ９ （ ０１ ）０ ７５ ２ １ ３—０ ３ ０ ５—０ ６
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光 纤 光栅 温 度传 感 器研 究进 展
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摘 要 ： 归 纳 了 以 光 纤 光 栅 为 基 础 的 温 度 传 感 器 的研 究 现 状 ， 总 结 了这 些 温度 传 感 器 的 基 本 原 理 ，再 现 了 它 们 的 主 要 结 构 ，展 示 了原 文 提 到 的 实 验 过 程 和 数 据 分 析 结 果 ， 并 对 这 些 传 感 器 的 优 点 和 不 足 进 行 了分 析 ，提
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Ｏ 引言
传统 的热 电偶 式 和辐射 式 高温传 感器 易 受外界 电 磁场 的干扰 和影 响 ，受 测量 距离 、黑度 系数 、辐射 系 数等 影 响导致 测量 精度 不 高 。与传 统 的温度传 感器 相 比 ，光 纤 传 感 器 有 很 多 优 点 ：光 纤 本 身 不 带 电 ， 光波 不产 生 电磁 干扰 ，也不 怕 电磁 干扰 ，光纤 工作 频 率 宽 ，动 态范 围大 ，是 一种 低损 耗传 输线 ，受 测量 距
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