(5)FBG和長周期光纖光柵(LpG)混合檢測

通過實驗發(fā)現(xiàn),長周期光纖光柵(LpG)的溫度和應變靈敏度和FGB有著較大的差異,因此如果精確知道FGB和LGP的溫度和應變靈敏度的話,就可以通過結合FBG和LGP實現(xiàn)溫度和應變的分辨。這種方法的缺點是:長周期光柵的帶寬大容易影響測量精度和復用能力;而且長周期光柵的長度較長,埋設進材料后受非均勻應變場的影響很大,從而降低測量精度。 

除了以上凡種典型的應變溫度分辨方法外,還有采用取樣布拉格光纖光柵等方法,但是真正能實用的分辨技術還有待進一步研究。

四、布拉格光纖光柵傳感器的封裝埋設技術

光纖傳感器的研究重點方向就是所謂的“智能材料結構”,即可以實時采集材料結構自身的受力,溫度等參數(shù),來實現(xiàn)對材料整體性能的智能檢測。在“智能材料”這方面,光纖光柵傳感器有很好的潛力,非常適用于這種準分布式傳感應用,因為光纖光柵是波長編碼的,在材料中不同的監(jiān)測點埋設不同波長的光柵作為傳感元件,再通過使用波分復用和時分復用技術就可以實現(xiàn)成百上千傳感點的準分布式傳感,就可以實現(xiàn)“智能材料結構”,而正確的埋設方法也是其中的一個重要環(huán)節(jié),研究者對布拉格光纖光柵傳感器的封裝與埋設也做了大量的研究,主要集中在以下方面:

(1)傳感光柵的保護問題

由于光纖光柵實際上是一段光纖,所以它在剪切力的作用下很容易斷,所以在埋設的過程中須對它采取相應的保護措施,進行相應的封裝。

(2)傳感光柵與材料之間的應力傳遞的建模

在應力傳感過程中,傳感光柵是埋設入材料中的,所以應力并不是直接作用在傳感光柵上的,這就意味著在材料和光柵之間存在一個力的傳遞問題,這是提高傳感準確度的一個重要方面。這就需要利用材料力學的知識建立適當?shù)哪Ｐ瓦M行分析,更精確的分析還要采用有限元分析法。 

(3)多軸應變的產(chǎn)生的影響

對于光纖光柵的埋設,光柵上受到的應力有可能是多個方向的,除了軸向應力還有橫向應力,橫向應力會使光纖產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象,也即導致了原來的單峰反射譜分裂成兩個反射峰,這就給中心波長的準確檢測帶來了一定的困難。

由此可見，光柵的埋設技術是非常復雜的，如果需要準確傳感，需要考慮的因素非常多，其中包括光柵的保護，材料與光柵之間應力的傳遞，應力引起的雙折射效應以及非均勻應力引起的光譜展寬等等。