系统地描述了测量光纤布拉格光栅温度的原理，包括温度和应力对光纤网络反射光谱的影响，光栅的温度传感模型。析了光纤，以及光纤网络温度检测的原理和模型。据仿真，实验模型旨在补偿光纤网络的约束，以消除约束的影响。填充的传感器放入水浴中，改变浴槽温度并测试不同温度下的光功率变化。学功率计由光谱仪代替，以测试不同温度条件下反射光谱的演变。得的温度 – 波长曲线使得可以设计光纤网络温度传感器模型。
键词：布拉格光栅光纤传感器，温度传感器，光谱仿真，光纤传感分类号：TP212文献代码：A文章编号：2096-4706的（2018）11-0001-04Conception从光纤布喇格GratingLIU薛，秦崔，王Shuqiang，SE元，LIU XinpengAbstract的温度传感器：测量光纤光栅的温度的原理系统的描述，包括应力的效果在网络fibers.The光纤阵列检测图案的反射光谱的温度进行了研究和温度传感器基于所述仿真的实验模型被设计为补偿所述光纤网络的所述约束消除约束的影响。包装好的传感器放入水浴中，改变浴槽温度并测量变化。不同温度下的光功率，光功率计已取代的光谱仪来测量在不同温度下，得到温度 – 波长曲线的反射光谱的变化，从而允许设计一个传感器模型光纤网络温度。
键词：网络传感器玻璃纤维，温度传感器，光谱仿真，光纤传感引言随着技术的发展，光纤网络现在廉价且不受电磁干扰和广泛用于通信和检测领域。检测领域，光纤网络由于体积小，耐腐蚀，广泛应用于航空航天，医药，建筑等领域。们的耐腐蚀性，高灵敏度，高精度和可重复使用性[1-3]。着光纤网络和制造和写入网络的方法的逐步成熟参数的计算的理论基础的逐步提高，光纤网络中使用，研究和从布拉格光栅开发纤维具有均匀的周期和均匀的周期。有不均匀周期和特殊光谱特征的网络一个接一个地出现，以满足不同域的不同需求。着技术的发展，将开发出越来越多的特殊光纤网络。这一年中，加拿大希尔发现了掺铒光纤中光致折射率变化的现象，这使得该网络在心脏中可用[4]。1989年，来自联合技术研究中心的莫雷首次报道了光纤网络用于检测，从纯光通信设备到光纤传感器，以及从光纤网络传感器。今，越来越多的科研机构在光纤网络传感技术的发展和该技术在实际应用中的应用上投入了大量资金和相当大的精力。拉格光纤网络检测技术是最受欢迎的研究课题之一，人们普遍认为布拉格光纤网络检测技术的重点已成为发展的重点。
种促进光纤布拉格光栅传感器使用的实用技术，可以创建更多的领域。于用作检测单元的光纤网络上的进步，新类型的传感器的开发：在检测过程中可被认为是用于改变的中心波长的外部物理参数和网络的带宽然后，解决了光纤的变化。整以获得相应的物理量。测布拉格的基本原理光栅光纤光栅是实际上是一种空间相位的方法通过在光纤的心脏和由所造成的光感折射率的修改光栅产生周期性调节核中折射率的改变。
于具有限定长度l的均匀光纤阵列，可以通过等式（1）详细描述芯内的折射率分布。里n0是在光纤的芯中的折射率，v是在折射率的条纹调制的可见性的变化，Δneff是的折射率的调制的所有DC分量光纤网络，因此可以理解vΔneff是折射率调制。间AC分量z是对应于折射率变化的z轴上方的相位，其表示光纤网络特性中的相应相移或特征特性啁啾。纤布拉格光栅的理论模型是一种纤维，其允许光以产生全反射传播一个faisceau.Elle属于型光波导diélectrique.Ce导的具有以下特征：无自由充电，无传导电流，线性方向。性。此，光纤中传播的光波可以用光的电磁理论求解，即麦克斯韦方程，求解方程可以用公式（2）。ε表示介电常数，E和H分别表示光场中间的电矢量和磁矢量，μ0表示真空中的磁导率。
用光敏纤维的特征产生光纤阵列，该光敏光纤照射具有特定光波长的芯以引起折射率的变化。方法包括将光敏光纤中由特殊的光曝光和调制形成的空间干涉条纹，以使从中心心脏的折射率发生变化，相位光栅或形成于相应的空间。过该方法的产品纤维阵列的原理是，热敏元件纤维变化和不同的纤维变化的芯内的光波的传播模式的核心的折射率，从而使特定波长的光可以耦合在光纤网络内。时，耦合模式可以解决相应光纤网络的传输特性。
此，在相应的曝光区域中，光纤网络的折射率分布的变化基本上可以称为等式（3）。时，纤维网络的纤芯半径和包层半径分别为α和β。均匀性主要是由Z轴的逐渐变化或横截面上的折射率调制引起的，以产生不均匀的分布。使用表示对应的折射率的调制与网络（z）的传播常数相关联的校正功能和非均匀调制函数.DELTA.N（R）来进行分析。些分析可以使用傅里叶级数来分析折射率产生的周期性和准周期性变化，并且可以分析所获得的一般形式（4）。以分析网络的折射率的实际分布以指示它必须对应于公式（5）。式（5）是光纤网络的折射率的调制函数，其表示当光纤光栅透射光时的理论透射模型。构成了分析网络特性和计算网络传输的理论基础。
算光纤布拉格光栅的耦合模式在理想的光纤网络中，光场的横模场可以用公式（6）[4]表示。中Am（Z）和Bm（Z）分别表示在Z轴的两个不同方向上的第m模式的幅度。播常数β的值由公式（7）表示。λB是理想的晶格描述函数，均匀光纤晶格的布拉格方程可以用等式（8）描述。纤布拉格光栅传输矩阵根据前面关于耦合模式研究的部分，可以知道在正常条件下使用模耦合理论的计算机分析更复杂。大多数情况下（如计算均匀布拉格光栅），这个计算和分析过程可以得到适当的简化[5]。了使用这些模型耦合理论计算机分析，我们也可以使用传输矩阵来计算纤维（制服，相，，上层建筑等）的不同的网络的传输特性或使用不同的用于级联的光纤网络。输特性可用。
纤上的布拉格网络传递矩阵理论对于均匀网络，传输矩阵必须具有分段不变性，即计算均匀光纤网络时得到的计算结果作为一个整体并分解为个体分析计算必须一致。
计算分割的情况下，这可以被认为是分段统一网络的计算分析的很大一部分。络的前一段获得的结果是网络的最后一段的当前条目。该方法中，可以通过方法耦合方法获得每个分段的解，然后组合以找到整个网络的解。
据传输矩阵方法，光纤光栅传输的级联方法类似于光纤光栅：一旦光源发出的光通过一段光纤网络，它就不会穿透。
是在下一个光纤网络中，而是通过普通（未写入）光纤。进入网络之后，然后通过光纤网络的下一部分，此时光纤网络可能不同。此，在使用传输矩阵计算级联网络时，不能直接使用上述传输矩阵，但必须确定普通光纤的影响是否对结果有影响。光纤网络产生。算级联网络的方法应该用于网络的分布式复用。据文献[5]，级联网络的计算因子与普通光纤的因子无关。过布拉格反射温度检测仿真模型布拉格网光纤光谱仿真RSOFT RSOFT软件光栅该软件是一个公知的光学模拟软件为用户提供完整的光学解决方案。软件提供了一系列仿真套件，包括GratingMOD，一种简单的光栅仿真工具。使用这个工具轻松生成一块光纤网络。真结果显示在图1中所示改变Symble后，仿真卡更清晰直观，并且将结果在仿真卡套图2.模拟体验MATLAB MATLAB反射光谱示出默认环境温度为0摄氏度，初始温度设置为0摄氏度，光纤网络的反射光谱每10摄氏度绘制一次。摄氏0度，此时绘制的曲线在图3的反射，在50度的曲线示摄氏在图4中的反射，在100摄氏度在图5中所示的曲线示出。MATLAB仿真分析清楚地表明峰值已发生变化。着温度逐渐升高，波长缓慢地向波长方向移动。此，可以计算出中心波长的温度 – 波长灵敏度曲线，波长逐渐增加的波长加上温度逐渐增加。那里，可以从中心波长计算温度和波长敏感曲线，并收集与中心峰相关的所有数据，数据列于表1，以及在图6中的光纤温度的温度传感器阵列在不同温度下感测的程度所示曲线由纤维网络封装在毛细管和一个预载被施加，由密封到随后使用环氧树脂，一段时间后，包装完成后固化。感器应该像图7.通过毛细管和一定初始应力的内部纤维的网络被预先施加：以及两个端部被固定的环氧树脂，一旦固化的环氧树脂，纤维在一端切割。据文献[6]，它是一组具有应力补偿的类型。计和基于这样的事实，该测试是一个反射光谱，从而使光循环是必要的频谱调制，这允许光波的条目中的实验平台温度的光功率的结构从任何端口按照手册中指示的数字顺序。最小的损失（最好0损失）和该端口的传输损耗到所有其他端口下一端口输出是极其重要的，从而形成了非通信端口，也就是说，输入光循环器中的指示灯下一个端口的输出对前一个端口的输出没有影响。到光学循环器的相关特性，实验平台构建和设计平台帧必须按图8是根据用于构造实验平台测试中的框图，调整衰减器光学读取适当的光功率，然后打开水浴加热，读取光功率数据每摄氏5度，然后将其保存，然后总结并绘制光学温度曲线。
理和实验数据的分析由于高的环境温度和所述浴的缓慢冷却，我带8组数据从95℃至60℃进行统计学比较的目的和选择的数据组来自8个数据集。据显示在表2中，曲线绘制在图9中。验温度 – 波长数据和MATLAB模拟结果进行了比较和分析。试了光纤上的布拉格光栅温度传感器，并分析了分析结果。平滑直线，最后的等式的曲线的斜率比模拟的，这意味着，传感器的实际封装的灵敏度比模拟的更大的直径。维网络进行在长度变形和加热后在波导的改变，这又导致在网络的相位和所述折射率的变化，从而进行调制输入信息。
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