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摘要
用栅区仅为1 mm、间隔仅为20 mm的超短光纤光栅串，借助激光焊接工艺制作出长度约为40 mm，直径约为20 mm的基于弹性膜片增敏的带温补结构的光纤光栅压力传感器，用于海洋深度探测。在0.6 MPa测量范围内，传感器的理论压力灵敏度为-1.218 nm/MPa，利用有限元分析法仿真得到的压力灵敏度为-1.364 nm/MPa，通过温度及压力测试实验消除温度对测压光纤光栅的影响后得到传感器实际平均压力灵敏度达-1.728 nm/MPa，升降压曲线的线性度达99.9%。与激光密封尾纤方式相比，采用环氧胶密封尾纤不必考虑瞬时高温对光纤造成的损伤，且更容易保持对光纤所施加的预应力。结合仿真分析发现双光纤光栅温度响应趋势存在差异是由结构设计的缺陷所致，后续可对此进行改进。在传感器的制作过程中增设了温度及压力老化步骤，可有效提高传感器升降压曲线的线性度及重合度。尾纤抖动会对传感器稳定性造成影响，建议使用切趾光纤光栅或设置缓冲区的方法解决。环氧胶固化时流动导致光纤光栅有效长度减小以及预应力增加使光纤光栅压力灵敏度提高，是实测传感器压力灵敏度偏高的主要原因。
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