智能光纤传感器的设计与应用

智能光纤传感器的设计与应用
实验十一 智能光纤传感器的设计与应用

实验目的
光纤传感器是70年代末发展起来的一种新型传感器， 是光学传感技术发展中
最具应用价值的新技术， 它是利用光在光纤中传播引起干涉、衍射、偏振、 反射、
损耗等物理特征的变化，进行各种物理量测量的装置和系统，是信息社会的一个
重要技术基础。 光纤传感器已经作为智能结构系统健康远程监测技术领域的一个
独特分支得到了飞速发展，达到了无损检测的技术要求。尤其1996年，英国南安
普顿大学的J.C.Knight 等人研制出世界上第一根光子晶体光纤 （photonic crystal
fiber; PCF），由于呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性和PCF的空气孔的排
列和大小有很大的设计控制余地，光纤传感器的发展提供了一个广阔的空间。
本实验旨在培养学生和加深对所学的有关光纤传感技术及其应用等知识的
理解，熟悉、掌握和提高综合性实验能力，为从事相关领域的就业、科研或深造
奠定综合实验的基础。

教学要求
1、掌握光纤传感器用于结构智能结构监测的原理和方法，以及了解传感器在实
际应用过程中存在的具体技术难题；
2、重点掌握光纤光栅传感器的信号的解调技术和方法，通过传感器系统的数据
采集和分析，实现高灵敏度、高分辨率、且能同时感测应变和温度变化的传
感器研究；
3、重点掌握通过传感器的设计技术，包括封装技术、温度补偿技术解决光纤光
栅的应变温度的交叉敏感问题。设计光子晶体光纤传感技术在智能结构测量
中的实验方案。

实验内容与学时分配

内容 学时
1、学会使用光纤光栅解调仪和荧光谱仪的超作规范 9