1、光栅所处的温度场为，然后将热水迅速倒入容器，铠装光纤光栅和裸光纤所处的温度场迅速变为了。可以看作个阶跃信号作用于光纤光栅上。实验数据记录如下图室温状态下裸光纤光栅的反射波形从图可读出裸光纤光栅的布拉格波长为。二〇年九月十日星期日图室温状态下铠装光纤光栅的反射波形实验中选用的是第七个铠装光纤光栅，从图可读出该铠装光纤光栅的布拉格波长为。图阶跃温度场作用于铠装光纤光栅时的波长图阶跃温度场作用于裸光纤光栅时的波长二〇年九月十日星期日图阶跃温度场作用于两种光纤光栅时的波长对比如图所示，图为铠装光纤光栅的布拉格波长变化情况，由于封装材料会使其响应时间变长，因此布拉格波长的变化比较平缓。图为裸光纤光栅的布拉格波长变化情况，由于它没有封装，少了中间的温度传递过程，因。

2、率改变，与写入光驻波场空间分布相同的，这种折射率的周期性变化形成了个光纤布拉格光栅，。用这种方法制作的反射滤波器的反射率可以达到接近的饱和值，对温度和应力都很敏感，开辟了光纤光栅传感器研究与应用的新领域。此后，由于写入效率低等原因，其进展缓慢。年，加拿大大学等人研究了掺锗石英光纤折射率变化与照射激光功率之间的关系。研究结果显示掺锗石英光纤的光敏现象可能是双光子过程，折射率变化与激光器功率平方成正比，用的光源代替的光源，光纤的敏感性可能成倍提高。年，美国联合技术研究中心的等人发明了紫外光侧面写入光敏光栅的技术，首次利用准分子激光器，采用双光束侧面全息干涉法研制成功光纤光栅滤波器。这不仅有效地提高了光纤光栅的写入效率，而且还可以通过改变两束相干光的夹角对光纤光。

3、有的已经通过实验验证，如测量水声加速度辐射温度磁场等物理量的光纤传感器。结构简单，体积小，重量轻，耗能少。光纤传感器都基于光在传感器中的传播机理进行工作，因而与其他传感器相比耗能相对较少。外形可变。光纤遵循定律，在弹性范围内，光纤受到外力发生弯曲时纤芯轴内部分受到压缩作用，芯轴外部分受到拉伸作用。外力消失后，由于弹性作用，光纤能自动恢复原状。光纤可挠的优点使其可制成外形各异尺寸不同的各种光纤传感器。这有利于航空航天以及狭窄空间的应用。测量对象广泛。可以采用很相近的技术基础构成测量不同物理量的传感器，这些二〇年九月十日星期日物理量包括压力温度加速度位移液位流量电流辐光栅封装二〇年九月十日星期日实验装置图实验时，将铠装光纤光栅和裸光纤放在个容器内，室温为，即光。

4、率。然而，由于光纤光栅材料的热光系数和热膨胀系数都较小，光纤光栅的温度灵敏度非常低，并且裸光栅本身易损坏，这些问题严重影响着光纤光栅在传感领域的应用。并且，光纤布拉格传感器在进行高温测试时能测量的温度有所局限，不能满足目前些特定领域的测量。因此，为了解决这些问题，本课题着重对用光纤布拉格传感器应用到高温测试以及光纤布拉格温度传感器响应二〇年九月十日星期日时间测试进行研究。光纤光栅发展历史年，加拿大渥太华通信研究中心的等人首次观察到掺锗光纤中因光诱导产生光栅的效应。他们使用氩离子激光照射掺锗的光纤，在光纤中产生驻波干涉条纹，制成纤芯折射率沿轴向周期性分布的光纤光栅。在掺锗的单模光纤中，行波场通过光纤端面的反射在光纤中形成个驻波场，光纤中形成了持久的周期性折射。

5、制成功，成为继掺杂光纤放大器技术之后，光纤领域的又重大突破。光纤光栅传感的优点与传统的传感器相比，光纤光栅传感具有很多独特的优点抗电磁干扰，电绝缘，本质安全。由于光纤传感器是利用光波传输信息，而光纤又是电绝缘的传输媒质，因而不怕强电磁干扰，也不影响外界的电磁场，并且安全可靠。这些特性使其在各种大型机电石油化工冶金高压强电磁干扰易燃易爆的环境中能方便有效的传感。耐腐蚀。由于光纤表面的涂覆层是由高分子材料组成，忍耐环境中酸碱等化学成分的能力强，适合于智能结构的长期健康监测。测量精度高。光纤传感器采用光测量的技术手段，般为微米量级，采用波长调制技术，分辨率可达到波长尺度的纳米量级，利用光纤和光波干涉技术使光纤传感器的灵敏度优于般的传感器。其中，有的已有理论证明，。

6、响应时间比较快，布拉格波长的变化比较陡。图为阶跃温度场作用于两种光纤光栅时的布拉格波长的对比。表铠装光纤光栅在阶跃温度场作用下的波长变化时间波长时间波长时间波长时间波长时间波长时间波长二〇年九月十日星期日铠装光纤光栅的布拉格波长变化情况时间波长波长图铠装光纤光栅在阶跃温度场作用下布拉格波长的曲线图因此，铠装光纤光栅传感器的响应时间计算如下已知，，因此稳态值的所对应的波长为，对应的时间约为稳态值的所对应的波长为，对应的时间约为响应时间为。即铠装光纤布拉格光栅温度传感器的响应时间为。二〇年九月十日星期日表裸光纤光栅在阶跃温度场作用下的波长变化时间波长时间波长时间波长时间波长裸光纤光栅的布拉格波长变化情况时。

7、波长进行调控，光纤光栅的实用化向前迈了大步。年，等人提出了位相掩模写入技术和逐点写入法，极大地放宽了对写入光源相干性的要求，重复性好，使光纤光栅的制作更加灵活，光栅的批量生产也成为可能。同年，董亮等人还提出了在线成栅法，在光纤拉制过程中对光纤逐点写入形成光栅。这免去了光纤光栅制作时剥去光纤涂覆层的工序，适于大规模制作高反射率窄线宽的光纤光栅。年月，等人在研究光纤对紫外光的敏感性时发现，掺光纤对紫外光具有更好的光敏性。同年月贝尔实验室的等人提出了载氢的方法来提高光纤的光敏性。这种方法适用于掺锗掺磷光纤，现已成为制作光纤光栅的重要步骤。年月等人利用线性阶跃啁啾相位模板研制成功线性啁啾光纤光栅，它由段均匀光栅组成。这种方法的关键是利用电子束曝光设备制作阶跃啁啾相。

8、传感器的响应时间。最后，为了对响应时间测试方法有更深入的理解，做了实验来测试裸光纤光栅传感器和铠装光纤光栅传感器的响应时间。通过测试验证了封装会延长光纤光栅传感器的响应时间。二〇年九月十日星期日参考文献贾宏志，李育林光纤光栅的制作方法激光技术栗桂冬，张金铎，金欢阳传感器及其应用西安西安电子科技大学出版社，姜德生，何伟光纤光栅传感器的应用概况光电子激光，周智，欧进萍土木工程智能健康监测与诊断系统传感器技术靳伟，阮双琛光纤传感技术新进展北京科技出版社万里冰，武湛君，张博明等应用光纤光栅测量混凝土结构内部应变光电子激光张家坤光纤光栅传感技术在土木工程结构中的应用研究硕士学位论文北京北京交通大学，于秀娟，余有龙钦合金片封装光纤光栅传感器的应变和温度传感特性研究光纤。

9、位模板，然后利用离子倍频激光器和相位模板在光敏光纤上制二〇年九月十日星期日作啁啾光纤光栅。年月，等人利用振幅模板在光纤上刻出取样光栅。这种光栅利用空间上的取样在频谱中造成多个反射峰，可制作多信道器件。年，董亮等人研制出包层掺杂稀土元素具有光敏性的光纤，较好地解决了常规光栅的短波损耗问题，为光栅的宽带化开辟了道路。此后，世界各国对光纤光栅及其应用的研究迅速开展起来。光纤光栅的制作及光纤光敏化技术不断取得新的进展，其制作技术也不断提高和完善。随着研究的不断深入，光纤光栅的优良特性也逐步展现出来，如成本低，稳定性好，体积小，抗电磁干扰性好，感应信息被波长编码等，尤其传感器本身就是由光纤制作而成，便于与光纤结合，使得全光纤化的维光子集成测控系统成为可能。光纤光栅的。

10、传感器响应时间测试的方法，介绍了系统的基本组成，对光栅布拉格温度传感器响应时间测试原理和方法进行了分析。本论文学习了光纤光栅的制作技术和封装工艺，并研究了光纤栅的耦合模理论，在对光纤布拉格光栅温度传感原理地详细分析基础上，设计出了光纤布拉格光栅高温传感系统。通过对温度传感器的响应时间进行了理论分析，使测试系统能更好的应用于时间测量中。光纤布拉格光栅响应时间测试系统包括宽带光源耦合器光纤光栅传感器光谱解调仪数据采集装置和激光器。工作原理是由激光器发出脉冲信号，作用于由光纤光栅传感器上，光纤布拉格光栅将温度脉冲信号转化为布拉格波长的漂移。该波长经过光谱解调仪送到数据采集装置，数据采集装置记录下采集到的波形。输出值从最终稳定值的到稳定值的所用的时间即为光纤光栅。

11、栅传感器及其在大型结构工程健康监测领域的应用光纤传感器的发展与产业化国际论坛，平湖，赵雪峰，田石柱，周智等钢片封装光纤光栅监测混凝土应变试验研究光电子激光田坷坷，张松伟，李志明等光纤光栅加速度传感器及高速解调技术光纤光栅传感器及其在大型结构工程健康监测领域的应用光纤传感器的发展与产业化国际论坛，平湖，二〇年九月十日星期日，姜德生，何伟光纤光栅传感器的应用概况光电子激光吴朝霞，吴飞光纤光栅传感原理及应用贾宏志光纤光栅传感器的理论和技术研究西安中国科学院西安光学精密机械研究所李川，张以谟，赵永贵，等光纤光栅原理技术与传感应用北京科学出版社，柴伟光纤布拉格光栅温度传感技术研究硕士学位论文武汉武汉理工大学,二〇年九月十日星期日目录绪论研究目的及意义光纤光栅发展历史。

12、间波长波长图裸光纤光栅在阶跃温度场作用下布拉格波长的波形图同理，裸光纤光栅传感器的响应时间计算如下已知，，因此稳态值的所对应的波长为，对应的时间约为二〇年九月十日星期日稳态值的所对应的波长为，对应的时间约为响应时间为。即铠装光纤布拉格光栅温度传感器的响应时间为。二〇年九月十日星期日结论光纤传感技术是伴随着光导纤维及光纤通信技术发展而迅速发展起来的种以光为载体光纤为媒质感知和传输外界信号的新型传感技术。光纤布拉格光栅是用光纤布拉格光栅作敏感元件的功能型光纤传感器，以其抗电磁干扰灵敏度高体积小等优点，越来越广泛应用于传感器领域。本文在对光纤布拉格光栅温度传感原理分析的基础上，提出了种易实用化的，能够实现温。

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