基于 Femtosecond 激光刻录的弱纤维 Bragg 格阵列的广泛范围的 OFDR 应变传感器

科学领域:

• 光学工程是指光学工程.
• 光纤传感器 光纤传感器
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 纤维布拉格格 (FBGs) 广泛用于传感应用.
• 基于标准单模纤维 (SMF) 的传感器在应变测量范围和准确性方面存在局限性.
• 五秒激光铭文提供了光纤设备的精确制造.

研究的目的:

• 为了展示一款用于应变测量的宽范围光纤传感器.
• 为了研究SMF制造的弱纤维布拉格格 (WBG) 阵列的性能.
• 评估拟议的WBG传感器的精度和空间分辨率.

主要方法:

• 在56厘米的SMF中制造一个WBG阵列,其中包含110个相同的WBG,使用秒激光刻字.
• 使用光学域频率反射计 (OFDR) 对WBG阵列应力反应的表征.
• 实现了用于位置偏差补偿的峰值查找算法.

主要成果:

• 一个WBG阵列在10,000mE应变下成功制造了改进的交叉相关系数 (0.9) .
• 实现了准确的测量和位置偏差 (2.5mm在10,000m) 的补偿.
• 传感器显示最大可测量的应变为10,000 με,空间分辨率为5 mm.

结论:

• 在SMF中的五秒激光刻录的WBG阵列可以实现广泛和精确的应变传感.
• 拟议的传感器提供了一种简单而有效的方法来测量应变,而不需要复杂的算法.
• 这项技术有望用于先进的结构健康监测和其他传感应用.