光纤光栅传感器的特点及典型应用

【导读】光纤光栅传感器（Fiber Grating Sensor ）属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格（Bragg）波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。

光纤光栅传感的优势与特点

光纤光栅器件集成在光纤内部，体积小、重量轻、无源无电、不怕灰尘，具有电磁信号干扰的能力，不怕雷电，可在易燃易爆和强电磁干扰等恶劣环境使用；

光纤光栅传感器采用光波长编码，采用"波分复用"、"时分复用"和"空分复用"技术，容易组网，形成大规模光纤光栅传感网络，特别适合于大型结构工程、航空、航天等领域应用；

光纤光栅传感器信号可进行远距离传输，距离可达几十公里，适合用于大型结构工程远距离实时在线监测，尤其适合在无人区、无电区以及恶劣的环境进行长期监测；

光纤与碳纤维材料兼容，可嵌入到复合材料内部，对复合材料损伤进行识别。

典型应用

1、在航天器及船舶中的应用

在航空航天领域，飞行安全是人们十分关注的一个方面。光纤光栅传感器具有体积小重量轻，灵敏度高等优点，将光纤光栅埋入飞行器或者发射塔结构中，组成分布式智能传感网络，可以对飞行器及发射塔的内部机械性能及外部环境进行实时监测。

2、在光纤通信产品中的应用

光纤通信的一个重要应用是使各种全光纤器件，如光纤激光器、光纤调制器、光纤滤波器、光纤波复用和解复用器、光纤光栅色散补偿器件等的研制成为可能，同时将各种全光纤器件集成在一段光纤里，形成诸多集成型光纤通信系统也成为可能。将来光通信系统中如果没有光纤光栅就如同电子回路中没有电子器件一样。所以普遍认为，光纤光栅的研制成功是继掺铒光纤放大器之后在光纤领域中的又一次重大技术突破。

3、在地球动力学中的应用

在地震检测等地球动力学领域中，地表骤变等现象的原理及其危险性的估定和预测是非常复杂的，而火山区的应力和温度变化是目前为止能够揭示火山活动性及其关键活动范围演变的最有效手段。光纤光栅传感器在这一领域中的应用主要是在岩石变形、垂直震波的检测以及作为地形检波器和光学地震仪使用等方面。光纤光栅传感器能实现远距离和密集排列复用传感的宽带、高网络化传感器，符合地震检测等的要求，因此它在地球动力学领域中无疑具有较大的潜在用途。