[发明专利]基于单个长周期光纤光栅的温度与负载同时测量的方法与测量传感器

摘要

本发明是基于单个长周期光纤光栅的温度和负载同时测量方法及测量传感器。它是根据高频CO₂激光脉冲写入的长周期光纤光栅具有的谐振波长对特定圆周方向的横向负载不敏感，而谐振峰幅值随负载线性变化，谐振波长随温度线性变化，而谐振峰幅值对温度不灵敏的特性，通过测试其谐振波长对横向负载最不敏感的侧面，将其粘贴或埋入被测量的工程结构中，使上述测试到的光栅谐振波长对负载最不敏感的侧面承受负载，用光谱分析仪测量光栅透射光谱的变化，测得的长周期光纤光栅的谐振波长和幅值的变化从而得到负载和温度的变化。该方法和传感器可望彻底解决工程测量中负载和温度之间的交叉敏感问题，传感器具有体积小、简单易行、无需求解繁杂的矩阵方程、全兼容于光纤、附加损耗小、能埋入智能材料等的优点，从而可实现对工程结构的温度和负载的实时监控。

主权项

1 基于单个长周期光纤光栅的温度与负载同时测量的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)选取用高频CO2激光脉冲在单模光纤中写入的长周期光纤光栅，测试其谐振波长对横向负载最不敏感的侧面，做上标记；(2)将上述长周期光纤光栅粘贴或埋入被测量的工程结构中，使上述测试到的其谐振波长对横向负载最不敏感的侧面承受负载，并使长周期光纤光栅不要弯曲；(3)用宽带光源作为输入，用光谱分析仪测量光栅透射光谱的变化，测得的长周期光纤光栅的谐振波长和幅值的变化就可以得到温度和负载的变化。