1目的及意义

1.1研究目的和意义：

光纤传感技术是伴随着光导纤维及光纤通信技术发展而迅速发展起来的一种以光为载体、光纤为媒质、感知和传输外界信号（被测量）的新型传感技术。光纤布拉格光栅是用光纤布拉格光栅（FBG）作敏感元件的功能型光纤传感器，以其抗电磁干扰、灵敏度高、体积小等优点，越来越广泛应用于传感器领域。将其埋入材料或者结构，以通过光纤布拉格光栅传感器的传感特性监测内部的物理变化如应变、温度、压力，进行全面有效的在线实时监测，增加对材料制造过程中以及工作期间的状态透明度。与传统的传感器相比，光纤光栅传感器具有自己独特的优点:

1.传感头结构简单、体积小、重量轻、外形可变，可测量结构内部的应力、应变及结构损伤等，稳定性、重复性好;

2.易与光纤连接、低损耗、光谱特性好、可靠性高;

3.具有非传导性，对被测介质影响小，又具有抗腐蚀、抗电磁干扰的特点，适合在恶劣环境中工作;

4.轻巧柔软，可以在一根光纤中写入多个光栅，构成传感阵列，与波分复用和时分复用系统相结合，实现分布式传感;

5.光纤光栅传感器不受光源的光强波动、光纤连接及祸合损耗、以及光波偏振态的变化等因素的影响，有较强的抗干扰能力;

6.高灵敏度、高分辨力。

正是由于这些独特的优点，使得光纤布拉格光栅已成为目前最具有发展前途，最具有代表性的光纤无源器件之一，其应用领域也日渐扩展。温度传感是光纤光栅传感器最重要的应用之一。光纤光栅反射波长的漂移量是其在温度传感理论中的重要参数。作为温度传感元件，人们希望光纤光栅具有大的温度灵敏度，以期获得高的温度分辨率。然而，由于光纤光栅材料的热光系数和热膨胀系数都较小，光纤光栅的温度灵敏度非常低，并且裸光栅本身易损坏，这些问题严重影响着光纤光栅在传感领域的应用。并且，光纤传感器在进行高温测试时能测量的温度有所局限，不能满足目前某些特定领域的测量。因此，为了了解和解决这些问题，对光纤布拉格光栅的基本原理,传感模型，温度传感器的优化仿真等等的研究就十分重要。

1.2光纤光栅温度传感器的国内外研究现状:

在光纤传感领域，人们发现长周期光纤光栅（LPFG）的传输谱中心波长对温度等环境参量的变化十分敏感，于是有人在理论上较早地探讨了长周期光纤光栅（LPFG）的温度响应，得出温度灵敏度可为正值或为负值、且与模式色散及LPFG的热光系数大小有关的结论。

光栅是对温度敏感的，当温度变化时，波长也变化，为了避免这一问题，可以将光纤粘结在一种负膨胀系数的材料上，以便能补偿任何温度的变化。朗讯科技也正在根据这些组分评价各种复合物是否有什么潜在的缺点，同时试验它们的环境稳定性。这项研究目前处于初步研究阶段。