Faser -Bragg -Gittersensoren haben die Vorteile einer starken Resistenz gegen elektromagnetische Interferenzen, einer guten elektrischen Isolationsleistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit, Hochtemperaturwiderstand, Korrosionsbeständigkeit und langer Übertragung. Daher haben sie in vielen Bereichen wie der Bau- und Luft- und Raumfahrtindustrie erfolgreiche Anwendungen erreicht. Aufgrund der intersensitiven Faser-Bragg-Gittersensoren gegenüber Temperatur und Belastung hat dieses Problem jedoch ihre praktische Anwendung in gewissem Maße eingeschränkt, was es entscheidend macht, dieses Problem zu lösen. Seit den 1990er Jahren haben viele Forscher verschiedene Lösungen vorgeschlagen. 1995 haben Xu MG et al. schlug vor, zwei Bragg -Gitter (FBGs) mit unterschiedlichen Zentralreflexionswellenlängen an derselben Position auf der Faser zu schreiben, um gleichzeitig Temperatur und Dehnung zu messen. Diese Methode erfordert zwei Sätze von Breitbandlichtquellen, die zweifellos die Kosten erhöhen. Bhatia V et al. verwendete die unterschiedlichen Empfindlichkeiten von Langzeitgittern (LPGs) gegenüber Temperatur und Dehnung zur gleichzeitigen Messung. Diese Methode senkte die Kosten erheblich, aber aufgrund des großen Wellenlängenbereichs war die Spektralabtastzeit relativ lang. Wang Guangmu und Wei Huai schlugen vor, zwei Gitter zu verwenden, um Temperatur und Belastung zu messen, aber die Herstellung der Gitter war ziemlich schwierig.
Derzeit konzentriert sich die Erforschung des intersensitiven Problems von Faser-Bragg-Gittern hauptsächlich auf Single-Mode-Fasern, während Studien zu Fasergittern nur wenige Modelle relativ knapp sind. Im Vergleich zu Single-Mode-Fasern unterstützen nur wenige Mode-Fasern (FMF) nicht nur mehrere Modusübertragungen, sondern weisen auch eine höhere Empfindlichkeit, niedrigere Herstellungskosten und erhebliche Vorteile bei der Erkennung von Mehrfachparametern auf. Nur wenige Mode-Fasern können einen breiteren Wellenlängenbereich abdecken, und zusätzlich zum grundlegenden Modus können sich mehrere Modi höherer Ordnung im Faserkern ausbreiten. Wenn diese Modi mit den Verkleidungsmodi koppeln, zeigen sie unterschiedliche Empfindlichkeiten gegenüber Temperatur und Dehnung. Basierend auf diesem Hintergrund schlägt dieses Papier ein neues Erfassungssystem vor, das auf wenigen Faser-Langzeitgittern (FMF-LPG) basiert.
Es wird ein neues Erfassungssystem vorgeschlagen, das auf wenigen Modellen FMF-LPG basiert. Das System verwendet einen 3DB-Koppler, um zwei FMF-LPGs mit unterschiedlichen Perioden parallel zu verbinden, um die gleichzeitige Messung von Temperatur und Dehnung zu erreichen. Die Reaktionseigenschaften der beiden unterschiedlichen Perioden FMF-LPGs unter Temperatur und Dehnung werden durch Simulation analysiert. Die Untersuchung ergab, dass die resonanten Wellenlängen der vier Kopplungsmodi des wenigen Mode-Langzeit-Langzeit-Gitters Rotverschiebung bei der Temperatur rotverschiebend sind. Wenn die Spannung zunimmt, zeigen die resonanten Wellenlängen der vier Kopplungsmodi Blueshift. Gleichzeitig sind die Empfindlichkeiten für die Kopplungsempfindlichkeit des Kernmodus und die ersten beiden Verkleidungsmodi im gleichen Zeitraum, ob in Bezug auf Temperatur oder Spannung, sehr nahe und nicht für die gleichzeitige Messung von Temperatur und Dehnung geeignet. Daher werden der LP 01- LP 0 3 Kopplungsmodus von FMF-LPG1 und der LP 11- LP12-Kopplungsmodus von FMF-LPG2 ausgewählt. Nach der Kopplung sind die Temperaturempfindlichkeit und die Dehnungsempfindlichkeit 0. 51286nm\/ Grad, 0,76143nm\/ Grad, -0. 13857nm\/ με und -0. 08229nm\/ με. Im Vergleich zu dem System, das zwei Mittelwellenlängen von Bragg-Gittern verwendet, kann das neue Erfassungssystem basierend auf FMF-LPG eine Breitbandlichtquelle sparen. Gleichzeitig kann es das Problem der langen Spektral-Scan-Zeit in einem einzelnen Langzeit-Gittersystem effektiv lösen, wodurch die Messeffizienz verbessert wird. Dieses neue Sensing -System verfügt über umfassende Anwendungsaussichten in den Bereichen Bau, Luft- und Raumfahrt, Industrie und andere Bereiche.