由于强电磁场的存在,给微波场中温度的测量带来了很多不便之处。20世纪70年代才发展起来的光纤温度传感器的技术为微波场测温带来很多新的手段。它在微波场的温度测量中具有以下明显的优点:
1)抗电磁干扰强。这与一般光纤的抗电磁干扰性能相似。
2)作为传感元件,光纤光栅将被感测信息转化为其响应波长的移动,即波长编码,因而不受光源功率波动和系统损耗影响。
3)传感器探头结构简单、尺寸小(写入时不需要改变光纤尺寸,其外径和光纤本身等同)。适合于各种场合(如智能材料和结构等),特别适合微波理疗过程中人体内温度的探测。
4)光纤光栅传感器测量结果具有良好的重复性。
5)可用于对外界参量的绝对测量(在对光纤光栅定标后)。
6)光纤光栅的写入技术比较成熟,便于形成规模生产(商品化),从而增加与电子传感器的竞争力。
7)用简单的技术可以很方便的构成各种光纤传感器网络,包括如波分复用(WDM),空分复用(SDM),时分复用(TDM),以及各种复用技术的连接等。
光纤光栅用于微波场测温的前景分析尽管光纤光栅传感器具有上述很多优点,但在应用时还需考虑很多因素。如:波长微小位移的检测;宽光谱、高功率光源的获得;光检测器波长分辨率的提高;交叉敏感的消除;光纤光栅的封装;光纤光栅的可靠性(包括机械可靠性和光学可靠性);光纤光栅的寿命。
要使光纤光栅在微波环境温度测量中得到广泛应用仍还有许多研究工作要做。其一,继续深入研究光纤光栅的基本性质,其中包括:光纤材料光敏本质的机理;光纤光栅灵敏度、动态范围的提高途径;光纤光栅对外界物理量敏感的本质及增敏和去敏的可能方式等等。其二,着重研究Bragg波长移位的检测技术,发展一些方便、价廉、灵敏度高的波长移位检测技术和设备,这一点非常重要。其三,进一步降低光纤光栅的成本,提高其使用寿命,这就需要完善现有的封装技术。
处于强电磁场的环境下,在微波场中温度的测量依然是一个技术难题。研究者们采用了很多方法对微波环境中的温度进行测量,在这些方法中,光纤温度传感器具有许多先天性的优势。光纤光栅温度传感器的出现,又成为了光纤温度传感器家族中倍受重视的一员。随着光纤光栅的制作、封装、波长移位检测技术的进一步完善,以至价廉、性能好的光纤光栅温度传感器必将在微波场温度测量中得到广泛的应用。
1)抗电磁干扰强。这与一般光纤的抗电磁干扰性能相似。
2)作为传感元件,光纤光栅将被感测信息转化为其响应波长的移动,即波长编码,因而不受光源功率波动和系统损耗影响。
3)传感器探头结构简单、尺寸小(写入时不需要改变光纤尺寸,其外径和光纤本身等同)。适合于各种场合(如智能材料和结构等),特别适合微波理疗过程中人体内温度的探测。
4)光纤光栅传感器测量结果具有良好的重复性。
5)可用于对外界参量的绝对测量(在对光纤光栅定标后)。
6)光纤光栅的写入技术比较成熟,便于形成规模生产(商品化),从而增加与电子传感器的竞争力。
7)用简单的技术可以很方便的构成各种光纤传感器网络,包括如波分复用(WDM),空分复用(SDM),时分复用(TDM),以及各种复用技术的连接等。
光纤光栅用于微波场测温的前景分析尽管光纤光栅传感器具有上述很多优点,但在应用时还需考虑很多因素。如:波长微小位移的检测;宽光谱、高功率光源的获得;光检测器波长分辨率的提高;交叉敏感的消除;光纤光栅的封装;光纤光栅的可靠性(包括机械可靠性和光学可靠性);光纤光栅的寿命。
要使光纤光栅在微波环境温度测量中得到广泛应用仍还有许多研究工作要做。其一,继续深入研究光纤光栅的基本性质,其中包括:光纤材料光敏本质的机理;光纤光栅灵敏度、动态范围的提高途径;光纤光栅对外界物理量敏感的本质及增敏和去敏的可能方式等等。其二,着重研究Bragg波长移位的检测技术,发展一些方便、价廉、灵敏度高的波长移位检测技术和设备,这一点非常重要。其三,进一步降低光纤光栅的成本,提高其使用寿命,这就需要完善现有的封装技术。
处于强电磁场的环境下,在微波场中温度的测量依然是一个技术难题。研究者们采用了很多方法对微波环境中的温度进行测量,在这些方法中,光纤温度传感器具有许多先天性的优势。光纤光栅温度传感器的出现,又成为了光纤温度传感器家族中倍受重视的一员。随着光纤光栅的制作、封装、波长移位检测技术的进一步完善,以至价廉、性能好的光纤光栅温度传感器必将在微波场温度测量中得到广泛的应用。
