光纤光栅探测超声波地研究现状浅析.pdfVIP

2011 2011 9 光纤光栅探测超声波的研究现状浅析 史巍巍，胡婷婷 （武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉 410070 ） 摘 要：光纤光栅作为一种新型传感器，受到了人们的广泛关注。世界各国学者们开展了与之相关的 各类研究。本文主要对光纤光栅探测超声波的研究现状做了简要分析。首先简要介绍了光纤光栅的传 感原理，接着按年代顺序重点分析了国内外研究单位对该技术的研究现状，最后分析了研究中存在的 问题并进行了总结。 关键词：光纤光栅(FBG)；超声波 Brief Analysis of Present Research on Ultrasonic Detections Using FBG Sensor SHI Wei-wei, HU Ting-ting (College of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 410070, China) Abstract: Fiber Bragg grating (FBG) ，as a new type of sensor, has been receiving widely concern. Scholars around the world launch kinds of investigations related to this technology. In this paper, the present research in ultrasonic detections by FBG sensor has been mainly discussed. The principle of the fiber Bragg grating sensor is introduced concisely, and then the state-of-the-Art in this technique both at home and abroad is emphatically analyzed in chronologically. Finally, several important problems are raised and a conclusion is given. Key words: fiber Bragg grating (FBG) ；ultrasonic waves 航天、核设施等工业领域中，其检测的参数大多 引 言 数是温度或者结构的应力应变等。另一方面，随 光纤光栅传感器是光纤传感器中的一类，具有 着各学科的快速发展和学科间的交叉，人们逐渐 光纤传感器的普通优势：即体积小、本质安全、抗 发现可以利用光纤光栅这种新型传感器感知超声 电磁干扰、具有在极端环境下工作的能力。光纤光 波，以取代传统的压电陶瓷式超声传感器，进而 栅是K.O.Hill 等人在1978 年首次制成的，直到1989 研发出新一代的水听器、结构健康检测系统、智 年它在传感中的应用才被首次报道[1] ，从此受到了 能材料等。对光纤光栅感知超声波的探索属于基 人们的广泛关注，并且取得了持续和快速的发展。 础研究，具有应用潜力。本文主要围绕光纤光栅 传统的光纤传感器多为光强型或者干涉型。与 感知超声波的技术展开，简单介绍光纤光栅的传 这类光纤传感器相比，光纤光栅最重要的优势在于 感原理，重点浅析各国对该项技术的研究现状和 其传感信号是波长调制。这样，在信号的采集过程 应用情况，最后给出总结。 中，理论上测量信号不再受光源强度及稳定性的限