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光纤光栅的两端固定压杆调谐技术研究的开题报告

一、选题背景及意义

光纤光栅传感技术是光纤传感技术发展的重要方面之一，而光纤光栅传感器的调

谐技术则是其不可或缺的一部分。传统的光纤光栅传感器是通过拉伸或压缩光纤长度

来改变传感器的工作波长，但这种方式对光纤光栅结构和材料的要求较高。为了解决

这一问题，研究人员提出了一种新颖的光纤光栅调谐技术——两端固定压杆调谐技术。

这种技术可以通过改变固定在光纤光栅两端的压杆位置来实现光纤光栅密码的调谐，

而不需要改变光纤的长度，因此具有更高的实用性。

目前，这种技术还处于研究探索阶段，需要进一步研究其工作原理和性能。因此，

本文旨在研究两端固定压杆调谐技术的工作原理，在实验中验证其可行性并探讨其应

用性能，为光纤光栅传感技术的发展提供一定的理论基础和实现参考。

二、研究内容和方法

本文将主要从以下几个方面进行研究：

1.两端固定压杆调谐技术的工作原理

通过分析压杆与光纤之间的相互作用，探讨压杆在不同位置时对光纤光栅的调

作用。结合简单的理论分析建立数学模型，对压杆的位置和光栅的波长变化之间建立

对应关系，从而得出调谐规律。

2.实验测试建立光栅调谐模型

以实验测试为手段，验证数学模型的正确性，在不同的光纤光栅结构参数、压力

条件、温度条件下，分别测量光栅波长的变化，建立光栅调谐模型，提取不同参数对

光栅偏移的影响。

3.两端固定压杆调谐技术的应用性能研究

针对实际应用场景，设计不同类型光栅传感器进行实验测试，比较该技术和传统

光栅传感技术的优缺点，探讨其在不同领域的应用性能和推广价值。

三、预期成果

通过本次研究，我们将掌握两端固定压杆调谐技术的工作原理和调谐规律，建立

相应的数学模型，并进行实验验证。同时，我们还将研究该技术的应用性能和推广价

值，为该技术在光纤传感领域的应用提供一定的参考和借鉴。

四、研究计划

第一年：开展文献调研，研究两端固定压杆调谐技术的基本原理和研究进展，建

立数学模型。

第二年：设计并搭建光纤光栅调谐实验系统，开展实验研究，验证理论模型的正

确性。

第三年：结合实验数据，进行数据处理和分析，建立光栅调谐模型。通过对不同

类型光纤光栅传感器的应用性能研究，探讨该技术的发展前景和应用价值。

五、参考文献

[1]S.Brebner,P.M.Farrel,D.A.Jackson,etal.FibreBragggratingsensors

forstructuralhealthmonitoringofaircraft.CompositesScienceandTechnology,

2003,63(10):1281-1287.

[2]F.Domingues,J.L.Santos,H.Varum.Strainsensingthroughfiberoptic

Bragggratingsensors.JournalofPerformanceofConstructedFacilities,2007,21(6):

425-431.

[3]汤成,江涛,仝康,等.基于压杆移动的光纤光栅传感器及其应用[J].中国光学,

2014,7(4):536-542.

[4]于嘉梁,刘淑径,李志忠,等.压杆移动式光纤光栅传感器的研究[J].光学技术,

2007,33(5):686-689.

[5]赵文芳,郭卫东,徐斌,等.压杆移动式光纤光栅传感器用于测量滚动法接触应

力分布[J].红外与激光工程,2016,45(1):126-130.