新型长周期光纤光栅的扭曲特性研究.docx

新型长周期光纤光栅的扭曲特性研究
前言：
光纤光栅作为一种重要的传感器元件，除了在光通信和光谱分析等领域得到广泛应用外，还被广泛应用于载荷和应力的传感器中。利用光纤光栅传感器测量的物理量具有光学、除电磁非干扰、免维护、小尺寸等优点。其中，利用光纤光栅测量扭曲角度的传感器便是应用较为广泛的一种。
一、光纤光栅传感器简介
光纤光栅传感器（FiberBraggGrating,FBG）是利用光纤铺设式光栅反射率的变化来实现对光纤附近物理量测量的一种传感器。该技术是利用光的干涉现象实现对物理量的测量，光子经过测试段的时候，若有物理参数变化造成折射率的变化，则波导模式产生了差别，光子绕过波导时出现干涉，引起进出两端的光强发生改变，产生光栅波长偏移。通过检测波长偏移可获得物理参数变化的信息。
光纤光栅除了作为传感器可以测量物理量的传感器外，还可用来调制光信号，同步光源，有时也被作为过滤器和波长选择器使用。
二、新型长周期光纤光栅扭曲特性研究
为了实现在光纤光栅传感器中测量的物理参数，使用了新型的长周期光纤光栅传感器。这种光栅器被设计成相当灵敏，可以测量多种物理参数，包括温度，压力和弯曲度，等等。如下图所示，新型长周期光纤光栅传感器呈螺旋状，结构紧密，扭曲特性非常显著，对扭转有着非常高的敏感度。
在实验室中，我们对这种新型长周期光纤光栅进行了一系列的测试，我们着重研究了它的扭曲特性。我们将测试样品悬挂在竖直位置，从而可以记录到多个关键点的扭曲角度。测试过程中，我们观察了传感器对扭曲的响应，并进一步进行了分析。
由于数值计算，我们发现新型长周期光纤光栅传感器的扭曲敏感度可以随处调节，它可以通过改变成型光纤之间的距离来实现。我们最终确定了扭曲到先行距离变化之间的相关性系数，结果表明我们的新型光栅传感器在测试扭曲时极其敏感，并且已经被证明在实际应用中非常有效。
三、新型长周期光纤光栅传感器的应用
受到新型长周期光纤光栅传感器的助推，现在已经得到了广泛的使用，包括自动化，加工，制造和电子学等领域。新型长周期光纤光栅传感器最常用于测量加工中的弯曲程度，以及制造中的扭曲程度。这种技术已被广泛应用于空气力学，航空航天，以及海洋工程领域等，以便精确地监测结构的弯曲程度，从而在进行参数研究时提高了准确性和可信性。
结论：
在本次实验中，我们探究了新型长周期光纤光栅传感器的扭曲特性。实验结果表明，该传感器可以准确测量物理量，并且在实际应用中具有高度的准确性和可信性。这种新型光栅传感器可用于自动化，加工，制造和电子学等领域，以便精确地监测结构的多种物理参数，从而使参数研究更为准确和可信。