光柵傳感器是什么，光柵傳感器與光纖傳感器的工作原理又什么不同？
發(fā)布時間：2022-07-13 18:29:20點擊量：
光纖傳感器通過調(diào)制光波的任何一種或多種特性來工作，例如強度、相位、偏振和頻率。光纖由纖芯、包層和緩沖涂層組成。包層將光反射回纖芯，并確保光以最小的損耗通過纖芯傳輸。這是可能的，因為纖芯相對于包層的高折射率會導(dǎo)致光的全內(nèi)反射。常用的光纖傳感器之一是光纖布拉格光柵傳感器。
光纖布拉格光柵是通過將單模光纖的纖芯橫向暴露于強激光的周期性圖案而制成的。曝光使光纖纖芯的折射率永久增加，根據(jù)曝光圖案產(chǎn)生固定的折射率調(diào)制。這種固定折射率調(diào)制稱為光柵。
在每次周期性折射變化時，都會反射少量光。當(dāng)光柵周期大約是輸入光波長的一半時，所有反射光信號會相干地組合成一個特定波長的大反射。這稱為布拉格條件，發(fā)生這種反射的波長稱為布拉格波長。相位不匹配的布拉格波長以外的波長的光信號基本上是透明的。這一原理如圖1所示。
因此，光以可忽略的衰減或信號變化通過光柵傳播。只有那些滿足布拉格條件的波長才會受到影響并被強烈背反射。準(zhǔn)確預(yù)設(shè)和保持光柵波長的能力是光纖布拉格光柵的基本特征和優(yōu)勢。
反射分量的中心波長滿足布拉格關(guān)系：λBragg=2nΛ，其中n為折射率，Λ為FBG的折射率變化周期。由于參數(shù)n和Λ的溫度和應(yīng)變依賴性，反射分量的波長也將隨溫度和/或應(yīng)變而變化，參見圖2。這種依賴性是眾所周知的，它允許從反射FBG波長。
