基片式光纤光栅传感器应变传递分析与试验.docx

38传感器与微系统（TransducerandMicrosystemTechnologies）2016年第35卷第6期

DOI：10.13873/J.1000—9787(2016)06—0038—04

基片式光纤光栅传感器应变传递分析与试验*

陈昊，郭阳宽，闫光，祝连庆

（北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心，北京100192）

摘要：为研究基片式光纤光栅传感器传递效率，建立了应变传递模型，对基片式光纤光栅传感器与裸贴式光纤光栅传感器进行了对比试验，得到了传感器中心波长与挠度关系曲线，试验结果表明：基片式光纤光栅具有良好的线性度，应变灵敏度为0.822pm/10-6,应变传递效率可达89.4%。利用ANSYS有限元软件对基片式光纤光栅传感器进行应变传递分析，有限元分析结果与试验结果一致，证明了模型和计算方法的有效。提出铍青铜基片式封装形式，并建立ANSYS模型，对其传递效率进行计算，计算结果表明：铍青铜封装应变传递性能一般，但对光纤光栅具有良好的防护性能。

关键词：光纤光栅；应变传递；有限元分析；封装

中图分类号：TN253文献标识码：A文章编号：1000—9787(2016)06—0038—04

Straintransferanalysisandexperimentalresearchofsubstratepackagefibergratingsensor*

CHENHao，GUOYang-kuan，YANGuang，ZHULian-qing

（BeijingEngineeringResearchCenterofOptoelectronicInformationandInstruments,

BeijingInformationScienceTechnologyUniversity，Beijing100192，China）

Abstract：Tostudytransmissionefficiencyofsubstratepackagefibergratingsensor，establishstraintransfermodel，andcomparativeexperimentsoffibergratingsensoranddieattachfibergratingsensorarecarriedout，obtaincurveofrelationshipbetweencenterwavelengthanddeflection，andexperimentalresultshowsthatsubstratepackagefibergratingsensorhasgoodlinearity，strainsensitivityis0.822pm/10-6,andstraintransferefficiencyis89.4%.AnalyzeonstraintransferoffibergratingsensorbyusingANSYSfiniteelementsoftware，andfiniteelementanalysisresultisinagreementwithexperimentalresult，whichprovesvalidityofmodelandcalculationmethod.Putforwardapackagemodeofberylliumbronze，establishANSYSmodel，andcalculatetransferefficiency.Calculationresultshowthatcharacteristicsofstraintransferofberylliumbronzepackageiscommon，butithasgoodprotectionperformanceforfibergrating.

Keywords：fibergrating；strain