Sistema de sensor de deformação de redes ópticas de alta sensibilidade e alta precisão

WANG Tianqi ,  

NAN Xinhao ,  

CAI Linyuan ,  

GU Sanfeng ,  

DENG Ming ,  

摘要

Para realizar medições de deformação de alta sensibilidade e alta resolução, este artigo construiu um sistema de medição de deformação baseado no interferômetro de micro-ondas com portadora óptica reforçada por dispersão (Optical Carrier Microwave Interferometer, OCMI). Primeiro, de acordo com a teoria da modulação de dupla banda lateral, foi derivada a função de transferência do sistema sensor de deformação OCMI, obtendo-se a relação de mapeamento entre o deslocamento do comprimento de onda da grade de Bragg de fibra óptica (Fiber Bragg Grating, FBG) e a frequência de micro-ondas; em seguida, foi construído o sistema sensor de deformação e, ao monitorar a comparação de frequências altas sob diferentes combinações de dispersão, demonstrou-se que a inserção reversa da grade de Bragg de fibra óptica com chirp linear (Linearly Chirped Fiber Bragg Grating, LCFBG) pode efetivamente aumentar a sensibilidade, e quanto maior a dispersão do LCFBG, maior a sensibilidade do sistema. Os resultados experimentais mostram que a sensibilidade do sistema sensor de deformação reforçado por dispersão atinge 43,75 kHz/μɛ, que é 42 vezes a sensibilidade do sistema sem LCFBG. O esquema proposto apresenta alta estabilidade e resolução de medição, fornecendo um método de referência para a medição de quantidades físicas fracas.

关键词

Grades de fibra óptica; interferômetro de micro-ondas com portadora óptica; grade de Bragg com chirp linear; sensor de deformação; alta sensibilidade

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