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經(jīng)過近些年的不斷發(fā)展，光纖光柵傳感網(wǎng)絡的基本技術(shù)已經(jīng)成熟，正在從實驗室走向大規(guī)模工業(yè)應用。專業(yè)機構(gòu)人員圍繞著高速率、長距離光通信系統(tǒng)中的光纖光柵色散補償器進行攻關，應用于各種光傳輸產(chǎn)品中。

光纖光柵傳感網(wǎng)絡工作原理 1、光纖光柵的敏感機制 用于傳感的光纖光柵一般是制作在光纖芯內(nèi)的布拉格反射器，它利用光纖材料的紫外光敏性，在纖芯內(nèi)部形成空間相位光柵。這樣具有一定頻譜寬度的光信號經(jīng)過光纖光柵后，特定波長的光沿原路反射回來，其余波長的光信號則直接透射出去。

改變光柵的有效折射率或周期就能改變光柵反射的中心波長，利用這一特性可以將光纖光柵用于許多物理量的傳感測量。例如溫度和應力是光纖光柵能夠直接敏感的兩個物理量，另一方面由于石英材料的彈光效應也會引起的光纖光柵有效折射率的變化。

這樣光柵的中心波長漂移就反映了所處溫度場或應變場的變化情況，從而達到測量的目的。由于光纖光柵中心波長隨溫度或應變的變化關系是線性的，所以可以非常方便地應用在傳感領域。

2、光纖光柵傳感網(wǎng)絡 光纖光柵傳感網(wǎng)絡是集信號傳感和傳輸雙重作用于一體的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形式，多個傳感器需要按照一定的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)組合在一起，并通過同一個光電終端來控制和協(xié)調(diào)工作，從而實現(xiàn)多個傳感信號的探測、識別和解調(diào)的功能。

由于光纖光柵是以波長編碼的方式實現(xiàn)傳感測量，因此在傳感網(wǎng)絡中可以采用光開關切換各個通道，互相并無串擾。各個通道可以采用相同波長的光纖光柵傳感器陣列，從而有效的利用了頻帶資源，而各傳感器反射回來的波長信號經(jīng)過耦合器和可調(diào)諧掃描濾波器后被光電探測器接收。

當傳感器陣列中某個傳感器所處的環(huán)境（如溫度場、應變場等）發(fā)生改變時，該傳感器的中心波長就會發(fā)生漂移。這種波長的微小漂移被探測、采樣并將采樣數(shù)據(jù)送到信號處理模塊進行計算分析，從而得到傳感器的相關參量和相應的溫度或應力的測量結(jié)果。

 

光纖光柵傳感網(wǎng)絡獨特的技術(shù)和應用優(yōu)勢： 1、全光測量及遠距離測量，不受電磁干擾。
2、準分布式測量：單根光纖可以串接幾十個光纖光柵傳感器，只需占用解調(diào)設備的一個通道。
3、可以與光纖通信網(wǎng)絡融合，適合在廣闊的地域組網(wǎng)。
4、測量精度高：測溫精度±0、5℃，測溫分辨率0、1℃，測量應變分辨率1μ。
5、實時性好：在大規(guī)模網(wǎng)絡中，所有監(jiān)測點的單次測量時間最快小于10ms。
6、傳感器檢出量是波長信息，不受接頭損失、光纜彎曲損耗等因素的影響，對環(huán)境干擾不敏感。