光纤光栅应变传感器光-力转换的非线性方程

摘要：

基于光纤光栅应变传感的基本原理以及弹塑性力学的基本理论, 考虑环境-封装基体-粘接层(或涂层)-纤芯之间的轴向和径向弹塑性力学耦合机制,建立了光纤光栅应变传感器光-力转换的非线性方程.传感器样本光-力转换的计算与测试结果,均显示出非线性特征,且两者基本一致.所得结果还显示,粘接层的厚度变薄,在提高传感器光-力转换效率的同时,还会使出现光-力转换非线性效应的临界应变前移,因而扩大出现非线性效应的应变范围.据此,实际的传感器设计时,除考虑采用高模量的粘接材料外,还可利用光-力转换的非线性方程,通过粘接层厚度的调整,对传感器的灵敏性和光-力转换的特征进行均衡优化.

关键词：光纤光学、固体力学、光纤光栅、应变传感、光-力转换、非线性方程

所属期刊栏目：31

分类号：TN25(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金50878152;中国博士后基金20080440651

在线出版日期：2010-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1946-1951