布拉格光纤光栅传感器研究进展-开元app官网

本文摘要：基于布拉格光栅的光纤传感技术自上世纪90年代后受到科学家们的普遍注目以及研究。目前虽然大规模，较慢且廉价的光栅制作技术及其工艺早已成熟期，可是更为便宜的光学调制设备依然容许了其在工业，化工以及建筑物结构检测等一系列最重要领域的广泛应用。另外，相对于传统光域调制的方法，利用光学滤波器将光栅波长的飘移转化成为功率的变化的调制方法具备廉价、非常简单、响应速度慢等一些优势。

基于布拉格光栅的光纤传感技术自上世纪90年代后受到科学家们的普遍注目以及研究。目前虽然大规模，较慢且廉价的光栅制作技术及其工艺早已成熟期，可是更为便宜的光学调制设备依然容许了其在工业，化工以及建筑物结构检测等一系列最重要领域的广泛应用。另外，相对于传统光域调制的方法，利用光学滤波器将光栅波长的飘移转化成为功率的变化的调制方法具备廉价、非常简单、响应速度慢等一些优势。

可是传统线性边缘滤波器的观测方法却仍然受于较小调制波长范围的缺点容许(1-20nm)，使得它很难在分布式传感中有所应用于。　　针对上述问题，武汉光电国家实验室、光学与电子信息学院夏历副教授领导的研究组设计出有一种基于交叉高斯滤波器的调制方法（图1）。在调制末端中，利用了两个具备一定中心错位的高斯特征滤波器使得两端的功率号召曲线具备某种程度错位的高斯特征。利用功率劣检测，刚好可以获得一个线性的布拉格波长到功率劣的切换（图2）。

并且，它们线性关系的斜率可以非常简单的通过掌控滤波器之间错位的大小来展开调节。由于此种方法并不像传统方法依赖滤波器线性区域来构建线性测量，所以它在可调制的布拉格光栅波长范围上具有潜在极大优。根据目前制作高斯滤波器的工艺水平，几百甚至几千纳米的可调制光栅波长范围是几乎可以构建的。

另外，该方法具备非常灵活可调节的灵敏度以及测量范围，因此它对于有所不同的测量应用于市场需求具有很好的适应性。可以预测该方法在布拉格光栅的传感领域中具有十分好的应用于前景。

　　该研究成果利用交叉光学高斯滤波器调制布拉格光栅传感器(WavelengthinterrogationoffiberBragggratingsensorsbaseoncrossedopticalGaussianfilters）于2015年4月15日公开发表在OpticsLetters（Vol.40,Iss.8,pp.1760-1763）上。　　该项工作的获得了863计划以电信网为基础的融合创意样板网课题（课题编号：2011AA01A110）和华中科技大学自主创新研究基金（2014TS042）的资助。　　图一：交叉高斯滤波器调制布拉格光栅的结构示意图　　图二：(a):两端功率随着布拉格光栅波长变化的曲线。

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