May 08, 2025

Et nyt sensingssystem baseret på riste i lang tid med få mode fibre

Læg en besked

Fiber Bragg -gittersensorer har fordelene ved stærk modstand mod elektromagnetisk interferens, god elektrisk isoleringsydelse, sikkerhed og pålidelighed, høj temperaturresistens, korrosionsbestandighed og lang transmissionsafstand. Derfor har de opnået vellykkede applikationer inden for mange områder, såsom konstruktions- og rumfartsindustrien. På grund af tværsensitiviteten af ​​Fiber Bragg-gittersensorer til temperatur og belastning har dette problem imidlertid til en vis grad begrænset deres praktiske anvendelse, hvilket gør det vigtigt at løse dette problem. Siden 1990'erne har mange forskere foreslået forskellige løsninger. I 1995 har Xu Mg et al. Foreslået at skrive to Bragg -riste (FBG'er) med forskellige centerreflektionsbølgelængder i samme position på fiberen til samtidig at måle temperatur og belastning. Denne metode kræver to sæt bredbåndslyskilder, hvilket uden tvivl øger omkostningerne. Bhatia V et al. anvendte de forskellige følsomheder ved lange periode riste (LPG'er) til temperatur og belastning til samtidig måling. Denne metode reducerede omkostningerne markant, men på grund af det store bølgelængdeområde var den spektrale scanningstid relativt lang. Wang Guangmu og Wei Huai foreslog at bruge ristninger med dobbeltperiode til at måle temperatur og belastning, men fabrikationen af ​​riste var temmelig vanskelig.

 

I øjeblikket fokuserer forskning på tværsensitivitetsproblemet med fiberbragg-riste hovedsageligt på fibre med enkelt mode, mens undersøgelser af få-mode fibergister er relativt knappe. Sammenlignet med en-mode fibre understøtter fibrene få mode fibre (FMF) ikke kun transmissioner af flere mode, men udviser også højere følsomhed, lavere produktionsomkostninger og betydelige fordele ved detektion af multi-parameter. Få-mode fibre kan dække et bredere bølgelængdeområde, og ud over den grundlæggende tilstand kan flere højere ordenstilstande også forplantes i fiberkernen. Når disse tilstande parrer sig med beklædningstilstande, viser de forskellige følsomheder over for temperatur og belastning. Baseret på denne baggrund foreslår dette papir et nyt sensorsystem baseret på få-mode fiber lang-periode riste (FMF-LPG).

 

Et nyt sensorsystem baseret på få-mode FMF-LPG foreslås. Systemet bruger en 3DB-kobling til at forbinde to FMF-LPG'er med forskellige perioder parallelt for at opnå samtidig måling af temperatur og belastning. Responskarakteristika for de to forskellige periode FMF-LPG'er under temperatur og stamme analyseres gennem simulering. Undersøgelsen fandt, at når temperaturen stiger, viser resonansbølgelængderne af de fire koblingstilstande af de få modiske gitter-gitter rødskift; Mens stresset øges, viser resonansbølgelængderne af de fire koblingstilstande blueshift. Samtidig for koblingsfølsomheden af ​​kernetilstand og de to første beklædningstilstande i samme periode gitter, hvad enten det er med hensyn til temperatur eller stress, er følsomheden meget tæt og er ikke egnede til samtidig måling af temperatur og belastning. Derfor er LP 01- Lp 0 3-koblingstilstand for FMF-LPG1 og LP 11- LP12-koblingstilstand for FMF-LPG2 valgt. Efter kobling er temperaturfølsomheden og belastningsfølsomheden 0. 51286nm\/ grad, 0,76143nm\/ grad, -0. 13857nm\/ με og -0. 08229Nm\/ με. Sammenlignet med systemet ved hjælp af to midterste bølgelængder af Bragg-riste, kan det nye sensorsystem baseret på FMF-LPG gemme en bredbåndslyskilde. På samme tid kan det effektivt løse problemet med lang spektralt scanningstid i et enkelt langvarig gittersystem, hvilket forbedrer måleeffektiviteten. Dette nye sensationssystem har brede applikationsudsigter inden for byggeri, rumfart, industri og andre felter.

Send forespørgsel