光柵傳感器是光電傳感器的一種特殊應(yīng)用，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化，因而得到廣泛的應(yīng)用。
光纖BRAGG光柵傳感器的光敏性是指激光通過(guò)摻雜光纖時(shí)，在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化，從而形成永久性空的相位，光纖光柵的折射率將隨發(fā)光強(qiáng)度的空間分布發(fā)生相應(yīng)變化。而在纖芯內(nèi)形成的空間相位光柵，其作用的實(shí)質(zhì)就是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶透射或反射濾波器或反射鏡。當(dāng)一束寬光亦光經(jīng)過(guò)光纖光柵時(shí)，滿足光纖光柵BRAGG條件的波長(zhǎng)將產(chǎn)生反射，其余的波長(zhǎng)將透過(guò)光纖光柵繼續(xù)往前傳輸，利用這一特性可制造出許多性能獨(dú)特的光纖器件。
在光柵周期中，當(dāng)光纖光柵所處環(huán)境的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變或其他物理量發(fā)生變化時(shí)，光柵的周期或纖芯折射率將發(fā)生變化，從而使反射光的波長(zhǎng)發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量物理量變化前后反射光波長(zhǎng)的變化，就可以獲得待測(cè)的直接測(cè)量。此外，通過(guò)特定的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力和溫度的測(cè)量。通過(guò)在光柵上涂青州特定的功能材料，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)電場(chǎng)等物理量的間接測(cè)量。這種傳感器最大的優(yōu)點(diǎn)是光纖變與BRAGG波長(zhǎng)存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這就使精確測(cè)量應(yīng)變成為可能，同時(shí)也避免了電源的干擾。 |
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