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近年来,光纤光栅在光纤通信和光纤传感领域得到了广泛的应用,成为这两个领域内的重要器件。光纤光栅被用于应力、温度和其他物理量的传感。这是因为光纤光栅具有应用简单、易于制作等特点。光纤光栅传感器是波长调制型传感器,它对波长敏感而对光强不敏感。此外,光纤光栅传感器具有线性响应、易于集成和插入损耗小等优点。但是由于光纤布喇格光栅本身的特性,它对外界接触物质折射率的变化并不敏感,接触物质折射率的变化不会引起中心波长的偏移,因而无法直接将其作为气体和液体浓度(折射率)的传感元件。必须结合中间敏感物质(例如凝胶等化学物质)的使用,将浓度变化转化为应力变化,从而引起光纤布喇格光栅中心波长的偏移。本文基于光纤光栅传感技术和侧面研磨技术,重点研究侧面研磨型光纤布喇格光栅浓度传感器,并对实验结果进行分析。 将光纤布喇格光栅的一侧进行研磨,结合了侧面研磨光纤方法和光纤布喇格光栅的自身特性。研磨后,光纤布喇格光栅的一侧包层减小至几微米,其辐射场可通过包层透射到被传感物质,因而被传感物质的折射率变化可以改变光纤的有效折射率,从而使光栅的布喇格波长产生偏移。光纤布喇格光栅传感器以波长偏移和功率变化同时作为传感度量,由于波长检测对光功率涨落不敏感,相对于只以功率变化作为传感度量的传感器件,具有更高的传感精度和准确性。 本文利用侧面研磨光纤布喇格光栅进行了NaCl溶液和乙二醇溶液的浓度传感检测实验,并对试验结果进行了分析。