[发明专利]一种基于螺旋长周期光纤光栅的双参数测量方法

权利要求书

1.一种基于螺旋长周期光纤光栅的双参数测量方法，其特征在于：获取温度和应变的初始值；然后根据螺旋长周期光纤光栅固定波长的透射强度比值变化量，以及对应的温度灵敏度和应变灵敏度计算相应的温度变化量和应变变化量；最后结合温度和应变的初始值分别计算对应的温度值和应变值。

2.如权利要求1所述的基于螺旋长周期光纤光栅的双参数测量方法，其特征在于，通过如下步骤计算透射强度比值变化量与温度灵敏度和应变灵敏度之间的关系：

S01：加热螺旋长周期光纤光栅，每间隔固定温度差便获取一次温度值以及对应的透射强度比值；

S02：对获取的多个温度值及其对应的透射强度比值进行线性拟合，以得到温度透射强度比值线性关系；然后将温度透射强度比值线性关系的斜率作为温度灵敏度；

S03：给螺旋长周期光纤光栅施加应力，多次获取应变值以及对应的透射强度比值；

S04：对获取的多个应变值及其对应的透射强度比值进行线性拟合，以得到应变透射强度比值线性关系；然后将应变透射强度比值线性关系的斜率作为应变灵敏度。

3.如权利要求1所述的基于螺旋长周期光纤光栅的双参数测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：获取温度、应变的初始值，以及波长λ1的透射强度I_λ1,波长λ2的透射强度I_λ2,波长λ3的透射强度I_λ3和波长λ4的透射强度I_λ4，并计算波长λ1和λ2的透射强度比值I_λ1/I_λ2，以及波长λ3和λ4的透射强度比值I_λ3/I_λ4；

S2：测量螺旋长周期光纤光栅在波长λ1、λ2、λ3和λ4的透射强度随温度变化关系，计算I_λ1/I_λ2的温度灵敏度K₁₁和I_λ3/I_λ4的温度灵敏度K₂₁；

S3：测量螺旋长周期光纤光栅在波长λ1、λ2、λ3和λ4的透射强度随应变变化关系，计算I_λ1/I_λ2的应变灵敏度K₁₂和I_λ3/I_λ4的应变灵敏度K₂₂；

S4：在温度和应变发生变化后，获取波长λ1的透射强度I_λ1′,波长λ2的透射强度I_λ2′,波长λ3的透射强度I_λ3′和波长λ4的透射强度I_λ4′，并计算波长λ1和λ2的透射强度比值I_λ1′/I_λ2′，以及波长λ3和λ4的透射强度比值I_λ3′/I_λ4′；

S5：根据波长λ1和λ2的透射强度比值变化量(I_λ1′/I_λ2′-I_λ1/I_λ2)和I_λ1/I_λ2的温度灵敏度K₁₁、应变灵敏度K₁₂，以及波长λ3和λ4的透射强度比值变化量(I_λ3′/I_λ4′-I_λ3/I_λ4)和I_λ3/I_λ4的温度灵敏度K₂₁、应变灵敏度K₂₂计算温度变化量和应变变化量；

S6：根据温度、应变的初始值，以及温度变化量和应变变化量分别计算对应的温度值和应变值。