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？
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(qiáng)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?yàn)槔w芯相對(duì)于包層的高折射率會(huì)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(qiáng)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(shí)，都會(huì)反射少量光。當(dāng)光柵周期大約是輸入光波長(zhǎng)的一半時(shí)，所有反射光信號(hào)會(huì)相干地組合成一個(gè)特定波長(zhǎng)的大反射。這稱為布拉格條件，發(fā)生這種反射的波長(zhǎng)稱為布拉格波長(zhǎng)。相位不匹配的布拉格波長(zhǎng)以外的波長(zhǎng)的光信號(hào)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(hào)變化通過光柵傳播。只有那些滿足布拉格條件的波長(zhǎng)才會(huì)受到影響并被強(qiáng)烈背反射。準(zhǔn)確預(yù)設(shè)和保持光柵波長(zhǎng)的能力是光纖布拉格光柵的基本特征和優(yōu)勢(shì)。
反射分量的中心波長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)。
