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光纤光栅传感器原理及应用

光纤光栅传感器是一种新型的光学传感器，它利用光纤及特殊的反射镜栅，使多

普勒散射层间隙和入射光束经过一定角度反射多次，使两个层间隙形成阻断环境；

从而将频率对变化的入射光束有效地分解，通过层间隙效应耦合实现被测物体表

面形变量的信号传输，从而实现被测物体表面形变量的无接触检测。

由于光纤光栅传感器的特点，它在某些特定领域有其独到的应用，具体如下：

1、检测可燃气体浓度：光纤光栅传感器可以用于检测各种可燃气体的浓度，其

原理是：通过观察各种可燃气体对不同波长的散射系数变化情况，根据系数大小

和变化趋势可以推测出各种可燃气体的浓度；

2、检测灌溉补水情况：光纤光栅传感器可以用于无接触地检测灌溉补水情况，

通过不同的土壤表面形变量对不同波长的散射系数变化情况，根据系数变化的大

小可以推算出土壤的补水情况；

3、检测地面变化：光纤光栅传感器可以用于检测地面变化情况，例如地面沉降、

crack等，其原理是：通过检测不同位置地表形变量对不同波长的散射系数变化

情况，根据系数变化的大小和变化趋势可以判断出地面变化情况；

4、地下管线和房屋结构的检测：光纤光栅传感器可以用于无接触地检测地下管

线或房屋结构的选型变化，其原理是：通过检测管道或建筑结构的不同波长散射

系数，根据散射系数的变化特征可以推测出其结构是否有变化；

5、其他力学工程的检测：光纤光栅传感器还可以用于检测其他力学结构的变化，

例如工程机械，它们的特性也可以通过检测物体波长散射系数的变化情况来进行

判断。