基于光纤布拉格光栅的分布式光纤传感技术课件.pptx

1、基于光纤布拉格光栅基于光纤布拉格光栅的分布式的分布式光纤光纤传感传感技术技术 1 分布式分布式光纤传感技术光纤传感技术 2 光纤光纤布拉格光栅布拉格光栅理论理论 3 基于基于FBG的分布式光纤传感技术的分布式光纤传感技术 4 工业案例工业案例分析分析1 分布式光纤传感技术简介类型散射理论2 光纤布拉格光栅理论FBG的概念FBG的制备方法FBG的理论模型FBG相关参数 光栅周期（） 相邻反射镜面反射光相位差（） 光纤的有效传播常数（） FBG中心波长（） 光纤有效折射率（neff） 衍射级数（m）FBG理论模型的数学描述m22effn 2effnmFBG的反射强度 根据级联小反射模型 FBG的反

2、射率随FBG的强度（反射镜面的反射率）*长度（反射镜面个数）的增加而增加光纤光栅在传感领域中的应用 光纤光栅的有效折射率、周期等特征参数，都随着外部施加的应力、温度、浓度等物理量的变化而改变，从而导致光纤光栅的Bragg波长（或频率）发生变化。波长变化公式为FBG波长变化公式 其中，pe为弹光系数，为热膨胀系数，为热光系数，为Bragg波长，为外部应力下FBG的应变，T为温度变化1epT 3 基于FBG的分布式光纤传感技术基本方案基本方案4 案例分析案例背景 由美国国家航空航天局（NASA）开发的，基于光纤布拉格光栅（FBG）的传感技术已经证实比现有传感方案性能高20倍，并且在诸如汽车，航空航天，油气，核能，医疗设备以及风能等领域的应用，呈现出巨大突破。 2011年6月，美国4DSP公司从NASA获得授权，开始将基于FBG的传感技术用于解决与结构和环境监测相关的现实问题，在各个领域得到广泛应用。现实问题价格昂贵分布式安装困难变化？易损坏替代方案压力压力温度温度误操作误操作修改修改环境变化环境变化厚度厚度重量重量成本因素成本因素液体与气体监测风力发电机状态监测实时监测实时监测飞机结构健康监测分布式光纤传感解决方案基于FBG的分布式光纤传感技术传感器的设计系统架构数据分析Thanks & Best Wishes