Page 7 - 国外钢铁技术信息内参（2024年4月）
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与长度 L 或长度 L 间隙中折射率 n 的变化直接相关。对温度不敏感的如气隙折ᇏݓࣁඋ࿐߶
量装置之间的通道，如光谱化学或光学高温分析的光谱仪或功率监测系统。然
而，光纤的真正好处是可以进行调整，创建响应温度、位置和应变的嵌入式传
感器。
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非本征型光纤干涉仪传感器如图 3 所示。此处光纤端面用作反射面，外部
目标用作第二反射面。当输入波长为λ的入射光时，两个反射信号之间的反射干
涉图的强度 I 根据等式（1）发生变化，其中 n 是间隙的折射率，L 是光纤端到
目标的距离，I1 和 I2 是单个反射信号的强度。光谱两个连续最小值之间的空间
射率的材料，可以通过干涉图的波长移位以亚微米级的精度确定腔长 L。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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4
= + + 2 cos ( + φ0) （1）
1 2 1 2
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法布里-珀罗干涉仪（FPI） 光学干涉图
图 3. 非本征型光纤法布里-珀罗干涉仪（EFPI）的传感原理
本征型光纤干涉仪如图 4 所示。此处改造光纤端面，行成两个反射表面，
作为一个干涉仪，腔长变化用于测量温度。在这种情况下，传感器用作单点温
度测量装置。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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如图 5 所示，光纤测量温度或应变的另一种方法是在纤芯引入光纤布拉格
光栅（FBGs）。此处纤芯引入一个周期性间隔的光栅图，利用紫外（UV）掩
膜或飞秒激光（FS-laser）刻写的方式创建一个已知频率的反射波，如公式（2）
所示。其中λB 表示基本的布拉格谐振波长，m 为谐波阶，neff表示有效折射率，
ΛG表示光栅间距。
mλB=2neffΛG (2)
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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