基于近PMTP区域双峰谐振效应的长周期光纤光栅应变传感理论分析
[Abstract]:Based on the bimodal resonance effect of long-period fiber Bragg grating (LPFG) and the high sensitivity of the LPFG sensor working near the phase matching turning point (PMTP), a new design method of the long-period fiber Bragg grating strain sensor is proposed. Based on the LPFG phase matching condition, the bimodal resonance and strain sensing characteristics of the long period fiber grating near PMTP are analyzed. It is found that the wavelength spacing between the two peaks has a high responsivity and linearity to the micro strain. The effects of grating structure parameters and cladding diameter on strain sensitivity of bimodal LPFG are discussed. It is found that grating period has great influence on strain sensitivity, linearity and strain measurement range of the sensor. The grating length has a great influence on the height and width of the resonant peak, which is directly related to the peak finding accuracy of the sensor, and the strain sensitivity can be further increased by increasing the cladding diameter. The results show that the strain sensitivity of the sensor is two orders of magnitude higher than that of the conventional long-period fiber Bragg grating strain sensor by selecting suitable grating structure parameters and cladding radius. This provides theoretical support for the design of high strain sensitivity bimodal resonant LPFG strain sensor.
【作者单位】: 上海理工大学理学院光电功能薄膜实验室;
【基金】:国家自然科学基金(60777035) 教育部科学技术研究重点项目(208040) 上海市教育委员会科研创新重点项目(11ZZ131) 上海市重点学科建设项目(S30502) 沪江基金(B14004)
【分类号】:TP212
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