一种差动式光纤Bragg光栅渗压、温度双参量传感器

第３４卷第１０期　仪　器　仪　表　学　报　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．１０　２０１３年ｌ０月　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　０ｃｔ．２０１３　一种差动式光纤Ｂｒａｇｇ光栅渗压　曰　、皿　度双参量传感器　肖元强，李得利，李　川，李英娜，谢　涛，赵振刚　（昆明理Ｔ大学信息Ｔ程与自动化学院昆明６５００５１）　摘要：设计了一种差动式双光纤Ｂｒａｇｇ光栅渗压、温度双参量传感器。在渗压作用下，波纹管产生一个轴向位移，并传递给等　强度悬臂梁的自由端，使等强度悬臂梁产生一个挠度变化，带动粘贴在悬臂梁上下表面的光纤Ｂｒａｇｇ光栅的中心波长发生移　位。通过检测两只光纤Ｂｒａｇｇ光栅中心波长的差值来获得渗压；通过检测两只光纤Ｂｒａｇｇ光栅中心波长的平均值来获得环境温　度。传感器测试表明，传感器对渗压的灵敏度为１．９８２　ｎｍ／ＭＰａ，线性度约为０．９７％，重复性为１．５％；传感器对温度的灵敏度　为０．００９　５　ｎｍ／％，线性度约为３．４％。该传感器利用差动结构并结合适当的数据处理实现了对渗压与温度的双参量检测。　关键词：光纤Ｂｒａｇｇ光栅；差动式；渗压传感器；温度传感器　中图分类号：ＴＰ２１２　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：４６０．４０２０　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ＦＢＧ　ｓｅｎｓｏｒ　ｆｏｒ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ　ｄｕａｌ－ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｘｉａｏ　Ｙｕａｎｑｉａｎｇ，Ｌｉ　Ｄｅｌｉ，Ｌｉ　Ｃｈｕａｎ，Ｌｉ　Ｙｉｎｇｎａ，Ｘｉｅ　Ｔａｏ，Ｚｈａｏ　Ｚｈｅｎｇａｎｇ　（Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００５１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ＦＢＧ　ｓｅｎｓｏｒ　ｆｏｒ　ｓｉｍｕｈａ￣ｅｏＨｓ　ｄｕａ１．ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｂｅｌｌｏｗｓ　ｇｅｎｅｒａｔｅ　ａｘｉａｌ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｓｍｏｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ａｘｉａｌ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｓｅｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｒｅｅ　ｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉ－ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ　ｂｅａｍ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉ－ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ　ｂｅａｍ　ｇｅｎｅｒａｔｅｓ　ａ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｃｈａｎｇｅ．　Ｔｈｅ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｃｈａｎｇｅ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＦＢＧｓ　ａｔｔａｃｈｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ａｎｄ　１ｏｗｅｒ　ｓｕｒｆａｅｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｎ－　ｔｉｌｅｖｅｒ　ｂｅａｍ　ｓｈｉｆｔ．Ｔｈｅ　ｏｓｍｏｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｉｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ＦＢＧ；ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅａｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ＦＢＧ．Ｓｅｎｓｏｒ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｓｍｏｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉＳ　１．９８２　ｎｍ／ＭＰａ．ｉｔｓ　ｌｉｎｅａｒｉｔｙ　ｉＳ　ａｂｏｕｔ　０．９７％．ｔｈｅ　ｒｅ．　ｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　３．５％ＦＳ；ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｓ　０，００９　５　ｎｍ／ｏＣ。ｉｔｓ　ｌｉｎｅａｒｉｔｙ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　３．４％．Ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ａｃｈｉｅｖｅｓ　ｔｈｅ　ｄｏｕｂｌｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｏｓｍｏｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ｄａｔａ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ（ＦＢＧ）；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ；ｏｓｍｏｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　服役具有重要意义…。目前用于测量孑Ｌ隙水压力和渗流　１　引　状态的传感器较多，常见的主要有弦振式、电阻式、电感　式等电学量传感器，它们普遍存在防潮与耐腐蚀性能差，　目前水库大坝、交通软土路基及滑坡体事故中，４０％　不能进行长期、实时监测等缺点￣２－４１，难以满足对工程长　以上是由渗流引起，渗流监测是大型土石方工程安全监　期安全监测的需要。光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感器具有灵敏度　测的关键技术之一，对保障土石方工程安全施工与长期　高、体积小、耐高温、防水、防潮、抗电磁干扰等优点　，　目前已广泛应用于土木工程　Ｊ。　收稿日期：２０１３－０６　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｄａｔｅ：２０１３－０６　基金项目：云南省运用基础研究（２０１３ＦＺ０２１）资助项目　２２５２　仪器仪表学报　第３　４卷　本文利用光纤Ｂｒａｇｇ光栅，研制了一种双光栅渗压　传感器，利用差动检测原理Ⅲ。　，降低环境温度对渗压传　感器的影响。同时，通过对传感器数据的处理，实现渗压　与温度的双参量同时检测。　２传感器结构与工作原理　２．１传感器结构　光纤Ｂｒａｇｇ光栅渗压传感器结构示意图如图１（ａ）所　示。使用渗水沙将波纹管的开放端封闭以隔离外界环境　中的杂质，使波纹管的内腔形成渗压测量腔。当渗压作　用于测量腔时，波纹管产生轴向位移并传递到等强度悬　臂梁的自南端，使分别粘贴在等强度悬臂梁上、下表面中　心轴线上的２支光纤Ｂｒａｇｇ光栅Ａ、Ｂ产生波长移位。根　据上述结构加Ｔ的传感器实物如图１（ｂ）所示，为便于观　察传感器内部构造并降低测试调试难度，传感器的封装　采用半封闭式的封装形式。　光纤引㈣¨Ｉ　光纤Ｂｒａｇｇ光栅Ａ　等强度悬臂梁　光￣］＂Ｂｒａｇｇ光栅Ｂ　（ａ１传感器结构示意图　（ａ）Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　（ｂ）传感器结构照片　（ｂ）Ｐｈｏｔｏ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｌｌｓｏｒ　ｓｌｒｕｃｉｌｌｒｅ　图１渗压传感器结构　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｓｍｏｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　２．２传感器工作原理　光纤Ｂｒａｇｇ光栅的折射率沿光纤轴线方向呈周期性　调制分布的，其周期为常数以。进入光纤Ｂｒａｇｇ光栅的宽　带光中，满足波长匹配条件的会被光栅反射回来，而不满　足条件的光则会发生透射或只有很微弱的部分光能够被　反射回来，如图２所示。光纤Ｂｒａｇｇ光栅反射峰值波　长为　’　：　Ａ口＝２ｎ　Ａ　式中：ｎ　为光纤折射率。　蔡　票　波长　图２光纤Ｂｒａｇｇ光栅Ｔ作示意图　Ｆｉｇ．２　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　对式（１）进行温度　求导得：　等＝２（　＋　ａＡ　）　（２）　将式（１）代入式（２）得：　＝（　＋　）×ａＴ＝Ｓ　×ａＴ　（３）　式中：ｓ，．为传感器的温度系数，△Ａ　为中心波长变化量，　＝　×　为光纤的热光系数，　＝１　＿＿ａＡ为光纤的　ｎ　ｒ，　／ｌ　０１弹光系数¨　。通常，弹光系数　仅为热光系数　的１％以　下，可忽略　对中心波长的影响。　根据式（３），传感器检测温度变化与中心波长变化　关系为：　ＡＴ：　（４）　△ＡＢ　Ｘ　可见，通过监测ＦＢＧ传感器中心波长即可实现对环　境温度进行监测。　当光纤Ｂｒａｇｇ光栅不受温度影响时，可认为光纤光　栅的轴向应力是均匀且各向同性的，光纤Ｂｒａｇｇ光栅中　心波长移位量△Ａ　与应变之间关系为“　。：　△ＡＢ＝５　△　Ａ　（５）　式中：△Ａ　是光纤Ｂｒａｇｇ光栅的波长移位，ｓ　是应变敏感　系数，可见，通过监测ＦＢＧ传感器中心波长也可实现对　应变进行监测。　波纹管和等强度悬臂梁自由端之间刚性连接，设波纹管　的刚度系数远大于等强度悬臂梁的刚度系数，则作用在等强　度悬臂梁自由端的应力等于作用在波纹管上的渗压力。　当被测力作用于等强度悬臂梁的自由端，等强度悬　臂梁某一处位置的应变为　为　：　２２５４　仪器仪表学报　第３　４卷　３．３重复加载对压力测试的影响　为分析重复加载对传感器压力测试结果的影响，分　邑　４　２　０　８　６　４　２　０　８　６　翥　析了压力为０～０．８　ＭＰａ，相邻测试点间压力差值为　０．２　ＭＰａ时，连续的３次重复加压得到传感器敏感光栅中　冀　心波长与随压力变化情况，如表１所示。　耄　表１重复加压时传感器中心波长　Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｕｎｄｅｒ　ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　压力　光纤Ｂｒａｇｇ光栅Ａ　光纤Ｂｒａｇｇ光栅Ｂ　图５传感器中心波长差值随压力变化曲线　／ＭＰａ　１次加载２次加载３次加载１次加载２次加载３次加载　Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　ＶＳ．ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｏ　１　５４５．０９８　ｌ　５４５．０９９　１　５４５．０９９　１　５４３．４０９　１　５４３．４ｌ２　ｌ　５４３．４ｌ１　０．２ｌ　５４５．２９７　１　５４５．３０２　１　５４５．３０３　ｌ　５４３．２０２　１　５４３．２０６　１　５４３．２０３　３．２传感器温度敏感特性　Ｏ．４１　５４５．５Ｏ１　１　５４５．５ｌＯ　１　５４５．４８０　１　５４３．００２　１　５４３．００５　ｌ　５４３．００３　使用恒温油槽对传感器温度特性进行测试，温度范　Ｏ．６１　５４５．７２７　ｌ　５４５．７１８　ｌ　５４５．７２２　ｌ　５４２．８３１　ｌ　５４２．８３８　１　５４２．８２８　围为２０～４５℃，得到传感器中心波长随温度变化曲线，　０．８ｌ　５４５．８８３　１　５４５．９０９　ｌ　５４５．８９６　１　５４２．６２１　１　５４２．６３９　１　５４２．６２８　如图６所示。２只传感光栅中心波长均随环境温度升高　而增加。南于单只光纤Ｂｒａｇｇ光栅在对温度敏感同时也　得到３次加压测试中２只光纤Ｂｒａｇｇ光栅中心波长　对压力敏感，可对两光栅中心波长取平均值，以实现对环　差值随压力变化的曲线，如图８所示。计算每个加压点　境温度的测量，并降低压力对温度测量的影响。　的中心波长差值的最大值并除以测试压力的量程，得到　传感器的重复性为１．５％。　ｇａ＼　半　岳　温Ｊ要／‘Ｃ　图６传感器中心波长随温度变化曲线　Ｆｉｇ．６　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ＶＳ．ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　图８传感器中心波长差值随压力变化曲线　Ｆｉｇ．８　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　传感器两敏感光栅中心波长平均值随环境温度变化　ＶＳ．ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｕｎｄｅｒ　ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　规律如图７所示。通过对实验数据进行线性拟合，得到中　心波长差值平均值Ａ　均与环境温度　之间关系为：Ａ平均＝　３．４温度变化对压力测试的影响　１　５４４．０６９＋０．００９　５Ｔ，其中Ａ　均单位为ｎｍ，压强　的单位　为分析环境温度变化对传感器压力测试结果的影　为℃，拟合系数为０．９９８，灵敏度为０．００９　５　ｎｍ／￣Ｃ，线性度　响，分析了环境温度在２０～４５　ｃＣ传感器中心波长随温度　约为３．４％。　变化情况，如图９所示。　量　吕　擅　曩　嘉　娄　ｑ－　温度Ｆｃ　温度／￣ｃ　图７传感器中心波长平均值随温度变化曲线　图９传感器中心波长差值随温度变化曲线　Ｆｉｇ．７　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｆｉｇ．９　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃｅｎｔｅｒ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ａｖｅｒａｇｅ　ＶＳ．ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ＶＳ．ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　第ｌＯ期　肖元强等：一种差动式光纤Ｂｒａｇｇ光栅渗压、温度双参量传感器　２２５５　当温度从２０℃变化至４５℃过程中，传感器两敏感　光栅中心波长差值最大变化量为０．０１８　ｎｍ，通过对比图　５所示实验结果，该波长差值变化对应的压力　为０．００９　ＭＰａ。　传感器两只敏感光栅在２０　ｑＣ变化至４５℃过程中，　中心波长变化量分别为０．２４３　ｎｍ和０．２２７　ｎｍ，可见，使　用差分式光纤Ｂｒａｇｇ光栅，可以明显降低环境温度对渗　压测量的影响。　４　结　论　使用差动式双光纤Ｂｒａｇｇ光栅结构研制了一种渗压、　温度双参量传感器，利用差动检测原理，降低了环境温度　对渗压检测的影响。将两敏感光栅中心波长差值作为渗　压检测敏感参量，得到传感器灵敏度为１．９８２　ｎｍ／ＭＰａ，线　性度约为０．９７％；将两敏感光栅中心波长平均值作为温度　检测敏感参量，灵敏度为０．００９５　ｎｍ／℃，线性度约为　３．４％。可见，通过对传感器数据的处理，可实现渗压与温　度的双参量同时检测。　参考文献　王静，冯德军，隋青美，等．基于拉杆结构的光纤布拉　格光栅渗压传感器研究［Ｊ］．光学学报，２０１０（３）：　６８６—６９１．　ＷＡＮＨ　Ｊ．ＦＥＮＧ　Ｄ　Ｊ．ＳＵＩ　Ｑ　Ｍ。ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉ—　ｔ）ｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｒａｗ—　ｂａｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ａｃｔａ　Ｏｐｔｉｃａ　Ｓｉｎｉｃｅ，２０１０（３）：　６８６－６９１．　［２］　朱鸿鹄，殷建华，靳伟，等．基于光纤光栅传感技术的　地基基础健康监测研究［Ｊ］．土木　程学报，２０１０，　４３（６）：１０９—１　１５．　ＺＨＵ　Ｈ　Ｈ，ＹＩＮＧ　Ｊ　Ｈ，ＪＩＮ　Ｗ，ｅｔ　ａ１．Ｈｅａｌｔｈ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ　ｕｓｉｎｇ　ｉｆｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．　Ｃｈｉｎａ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１０，４３（６）：１０９—１１５．　［３］　ＬＩ　Ｃ，ＷＡＮＧ　Ｙ，ＷＡＮ　Ｚ．Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｗｅｉｇｈｉｎｇ　ｓｅｎｓｏｒ　ｏｆ　ｂｅａｍ　ｗｉｔｈ　ｔｗｏ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｈｏｌｅｓ『Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ　ａｎｄ　Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，２００９（１５４）：１２—１５．　［４］　李楚瑞，王超，肖倩．基于全光纤干涉的新型光纤长度　测量系统［Ｊ］．仪器仪表学报，２０１１，３２（２）：４１５—４１９．　ＬＩ　Ｃ　Ｒ，ＷＡＮＧ　ＣＨ，ＸＩＡＯ　Ｑ．Ｎｏｖｅｌ　ｉｆｂｅｒ　ｌｅｎｇｔｈ　ｍｅａｓｕｒｅ—　ｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ『Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２０１１，３２（２）：４１５—４１９．　［５］　施清平，王凯，王利威，等．基于参数估计的光纤水听　器解调系统研究［Ｊ］．仪器仪表学报，２０１１，３２（８）：　１８６４—１８７０．　ＳＨＩ　Ｑ　Ｐ，ＷＡＮＧ　Ｋ，ＷＡＮＧ　Ｌ　Ｗ，ｅｔ　ａ１．Ｏｐｔｉｃａｌ　ｉｆｂｅｒ　ｈｙ—　ｄｒｏｐｈｏｎｅ　ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｅｓｔｉ一　ｍａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ『Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｕｒ—　ｍｅｎｔ，２０１ｌ，３２（８）：１８６４—１８７０．　［６］　ＭＡＨＩＵＤＤＩＮ　Ｍ，ＩＳＬＡＭ　Ｍ　Ｓ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ　ａｄｄ—ｄｒｏｐ　ｎｍｈｉｐｌｅｘｅｒ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｃｒｏｓｓｔａｌｋ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，　２０１２，７（３）：４５０—４５５．　［７］　吴俊，陈伟民，章鹏．金属直接连接的布拉格光纤光栅　应变测量方法［Ｊ］．仪器仪表学报，２０１２，３３（１２）：　２７０９—２７１３．　ＷＵ　Ｊ，ＣＨＥＮ　Ｗ　Ｍ．ＺＨＡＮＧ　Ｐ．Ｓｔａｉｎ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｍｅｔｌａｌｉｚｅｄ　ｂｏｎｄｉｎｇ　ＦＢＧ　ｔｏ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ［Ｊ］．Ｃｈｉ—　ｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２０１２，３３（１２）：　２７０９—２７１３．　［８］　ＬＩ　Ｃ．ＺＨＡＯ　Ｙ　Ｇ．ＬＩＵ　Ｈ．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｅｃｏｎｄ　ｌｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｕｎ—　ｎｅｌ　ｗｉｔｈ　ｍｏｕｎｔｅｄ　ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｓｔｒａｉｎ　ｓｅｎｓｏｒｓ［Ｊ］．　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ，２００８，１７（５）：６４１—６４４．　［９］　ＢＩＳＷＡＳ　Ｐ，ＢＡＮＤＹ０ＰＡＤＨＹＡＹ　Ｓ，ＫＥＳＡＶＡＮ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．　Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｐａｃｋａｇｅｓ　ｏｆ　ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｆｏｒ　ｕｓｅ　ａｓ　ｅｍｂｅｄｄａｂｌｅ　ｓｔｒａｉｎ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ『Ｊ］．Ｓｅｎ．　ｓｏｒｓ　ａｎｄ　Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　Ａ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ，２０１０，１５７（１）：７７—８３．　［１Ｏ］　Ｕ　Ｃ．ＺＨＡＯ　Ｙ　Ｇ．ＬＩＵ　Ｈ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ａｎ　ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ　ＦＢＧ　ｓｅｎｓｏｒ　ａｎｄ　ａ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ　ｔｉｇｈｔ　ｂｕｆｆｅｒｅｄ　ｉｆｂｅｒ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｎ　ａ　ｔｕｎｎｅｌ『Ｊ］．Ｓｔｕｒｃｔｕｒａｌ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，２０１０，９（４）：３４１—３４６．　张东生，姚开方，罗裴，等．一种新型的光纤光栅高频　加速度传感器［Ｊ］．仪器仪表学报，２００９，３０（７）：　１４００—１４０３．　ＺＨＡＮＧ　Ｄ　ＳＨ，ＹＡＯ　Ｋ　Ｆ，ＬＵＯ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｎｏｖｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｒｅｓｏｎａｎｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｊ］．　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｕｒｍｅｎｔ，２００９，３０（７）：　１４００—１４０３．　［１２］　ＺＨＡＯ　Ｙ，ＣＨＥＮ　Ｋ，ＹＡＮＧ　Ｊ．Ｎｏｖｅｌ　ｔａｒｇｅｔ　ｔｙｐｅ　ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，２００５，３８（３）：２３０—２３５．　［１３］　赵栋，吴红艳，唐璜．基于白光干涉原理的全光纤涡街　流量测量方法［Ｊ］．仪器仪表学报，２０１１，３２（５）：　１０３８．１Ｏ４２．　ＺＨＡＯ　Ｄ．ＷＵ　Ｈ　Ｙ．ＴＡＮＧ　Ｈ．Ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｖｏｒｔｅｘ—ｓｈｅｄｄｉｎｇ　ｌｆｏｗ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｈｉｔｅ—ｌｉｇｈｔ　ｉｎｔｅｆｒｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．Ｃｈｉ—　ｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２０１１，３２（５）：　１０３８—１Ｏ４２．　［１４］　ＹＵＡＮ　Ｗ，ＳＴＥＦＡＮＩ　Ａ，ＢＡＮＧ　Ｏ．Ｔｕｎａｂｌｅ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ（ＦＢＧ）ｉｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｕａｌ—ＦＢＧ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｓｔｒａｉｎ　ｓｅｎ—　ｓｏｒｓ［Ｊ］．Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，ＩＥＥＥ，２０１２，　２４（５）：４０１—４０３．　［１５］　王俊杰，刘波，张丰涛，等．基于温度补偿方法去敏的　新型光纤光栅压力传感器［Ｊ］．仪器仪表学报，２００９，　１５６　仪器仪表学报　第３　４卷　３０（１　１）：２３４２—２３４６．　ＷＡＮＧ　Ｊ　Ｊ，ＬＩＵ　Ｂ，ＺＨＡＮＧ　Ｆ　Ｔ，ｅｔ　ａ１．Ｎｅｗ—ｓｔｙｌｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｉｆｂｅｒ　ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｗｉｔｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｒｎ—　ｐｅｎｓａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，　２００９，３０（１　１）：２３４２—２３４６．　１＿　王琼，严南．基于等强度悬臂梁的光纤传感器设计研　究［Ｊ］．微计算机信息，２０１０（４）：１０７—１０８．　ＷＡＮＧ　Ｑ，ＹＡＮ　Ｎ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｉｆｂｅｒ　ｓｅｎｓｏｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ　ｂｅａｍ　ｏｆ　ｕｎｉｆ０ｒｍ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ『Ｊ］．Ｃｏｎｔｒｏｌ＆Ａｕ—　ｔｏｍａｔｉｏｎ，２０１０（４）：１０７—１０８．　昔简介　肖元强，２０１１年于攀枝花学院获得学　十学位，现为昆明理Ｔ大学硕十研究生，主　要研究方向为光纤光栅传感器技术及应用、　电力线载波通信和电力计量等。　Ｅ—ｍａｉｌ：４７４３２４２５５＠ｑｑ．ｅｏｍ　Ｘｉａｏ　Ｙｕａｎｑｉａｎｇ　ｇｏｔ　ｈｉｓ　ｂａｃｈｅｌｏｒ　ｄｅｇｒｅｅ　ｆｒｏｍ　Ｐａｎｚｈｉｈｕａ　Ｕｎｉ—　ｖｅｒｓｉｔｙ　ｉｎ　２０１　１．Ｎｏｗ　ｈｅ　ｉｓ　ａ　ｍａｓｔｅｒ　ｓｔｕｄｅｎｔ　ｉｎ　Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍａｊｏｒｉｎｇ　ｉｎ　ｆｉｂｅｒ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｓｅｎｓｏｒ　ｔｅｃｈ—　ｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＰＬＣ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｍｅｔｅｒｉｎｇ．　李川（通讯作者），１９９３年于云南大学　获得学十学位，１９９６年于云南大学获得硕　十学位，２００２年于天津大学获得博十学位，　现为昆明理工大学教授、博十生导师，主要　研究方向为分布式光纤传感技术、测控技　术等。　Ｅ—ｍａｉｌ：ｂｏａｔｒｉｖｅｒ＠ｅｙｏｕ．ｃｏｎ　Ｌｉ　Ｃｈｕａｎ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ）ｇｏｔ　ｈｉｓ　ｂａｃｈｅｌｏｒ　ｄｅｇｒｅｅ　ｉｎ　１９９３　ａｎｄ　ｍａｓｔｅｒ　ｄｅｇｒｅｅ　ｉｎ　１９９６　ｂｏｔｈ　ｆｒｏｍ　Ｙｕｎｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．　ａｎｄ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　Ｐｈ．Ｄ．ｄｅｇｒｅｅ　ｆｒｏｍ　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｉｎ　２００２．Ｎｏｗ　ｈｅ　ｉｓ　ａ　ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ　ａｎｄ　Ｐｈ．Ｄ．ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ　ｉｎ　Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｆｕｌｌｙ—ｄｉｓ—　ｂｕｔｅｄ　ｆｉｂｅｒ　ｓｅｎｓｏｒｓ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　ｔｒｉ