新型光纤压力检测技术研究.pdf

新型光纤压力监测技术研究 1 1 2 张毅 庄志 杨远洪 1.中国工程物理研究院总体工程研究所 2.北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院 2013年5月19日，安徽 ● 合肥 报告提纲 1.引言 2.压力敏感材料 — 光子晶体光纤 3.传感理论模型 4.试验及分析 5. 小结 1.引言  压力是基础物理量： 工业控制、石油化工、生物医疗、流体动力学、空气动力学 航空航天、兵器工程、核工业等  电子式压力传感器：应变式、压阻式、电感式、电容式等 在尺寸、环境适应性、动态范围、抗干扰等方面有局限性  光纤压力传感器：FBG、FPI、微弯等 大都通过光纤纵向(轴向)形变直接或间接实现压力测量（非本征） 光纤双折射对压力敏感，新的光纤压力传感方式（本征型） 适合狭小空间横向压力直接测量 1.引言 应力双折射 3 n n ( p  p )(1)T / E st 2 12 11 n 形状双折射 2 2 n n  e  f (V ) sh l 1.引言 3 n n ( p  p )(1)T / E st 2 12 11 n 双折射 ： n n n b f s T 0 n Slow n s axis 归一化双折射： n f T 0  nb n B=  neq 拍长： t s 2  s i L a x B F a  nb 2.压力敏感材料 — 光子晶体光纤 光子晶体光纤：  由单一材料（石英）制成微结构，温度稳定性高  基于光子带隙导光，传光特性与结构尺寸相关  设计灵活，可实现压力敏感，温度不敏感 