新型光纤应力弯曲与拉伸敏感元件的设计与测试

作者：黄冬; 郭文阁^*; 张立松; 吴耀方

来源：光学技术, 2018, 44(06): 677-680.

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.06.008

• 光纤光栅传感
• 迈克尔逊干涉
• 光纤拉力传感
• 光纤弯曲传感
• 色散补偿光纤刻栅

提出并制作了一种弯曲形变与应力拉伸可区分测量的全光纤敏感元件。全光纤敏感元件使用193nm ArF准分子激光器在单模-色散补偿-单模的干涉上刻写光栅,组成光栅和迈克尔逊干涉的并联结构。分析了光纤敏感元件对弯曲和应力拉伸的响应机理。对光纤敏感元件进行了弯曲和拉伸测试,实验结果表明:在0～1.4m-1曲率下,1524.27nm处干涉波谷的弯曲灵敏度为4.53dB/m-1,线性度为0.991,光栅布拉格谐振峰处的能量基本不发生变化;在0～500με拉伸形变范围内,1524.27nm处干涉波谷的形变拉伸灵敏度为-1.02pm/με,线性度为0.979。布拉格谐振模式的形变拉伸灵敏度为0.615pm/με,线性度为0.990。所提光纤敏感元件能够区分测量弯曲形变和应力拉伸,其在工业应用具有较好的前景。

• 单位
  西安石油大学