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实验11基于光纤布拉格光栅的应变和温度传感器实验

物光1201朱学军201121051

一、FBG反射光谱特性测量

从原始数据中我们看到纵坐标最大值为559.552，且为单峰，由于数据过多，我们舍去
纵坐标小于1的项，绘出图表如下

600

500

400

300

200

100

0
428864228642686428864248642
830272736161505054.494908383
904.11224.34454.6677488995.0112
3.4.44.4.4.4.44.4.4.4.44.4.4.4.54.4.4.4.45.5.5.5.
445444454444544441444454444
55155551555515555555515555
1111111111111111111111

从图中可以读出最大值560，对应中心波长值1544.616nm。其一半为280，其与右边交
于一点（1544.694，280），左边数据有误差，根据曲线走势，取最右边的一点（1544.556，
280），得其3dB带宽|1544.694-1544.556|=0.138nm。

二、光纤FBG温度传感器的标定
将原始数据进行线性拟合，得b=0.010649,a=1540.214
1544.52026.0
1544.68241.0
1544.83756.0
1545.02975.0
1545.20490.4
1545.373105.0标定后，我们又测了两组数据
真实值108.695
测量值108.293.20
可以看出，拟合还是比较标准的，但还是存在一定的误差。

三、光纤FBG应变传感器的——光纤称重传感器
1564.4040
1564.696500
1564.8851000
1565.0771500
1565.2702000
1565.4672500
1565.6673000
将原始数据进行线性拟合，得b=0.0000985,a=1544.615
标定后，我们又测了三组数据
真实值100020002500
测量值1003.4082022.6762478.746
可以看出，在误差允许的范围内，拟合还是比较标准的。

四、思考题
1、影响光纤FBG温度传感器的测量精度的因素有哪些？
答：有操作失误、温度没有稳定就读值、光纤有损坏、系统误差等。

2、如何提高光纤FBG中心波长的计算精度？
答：在最高点附近多测几组数值、整体多测几次求平均、读数时根据曲线的对称性在最高点
附近两边取纵坐标相同的值再求中点。

五、心得体会
通过本次实验，我了解了基于光纤布拉格光栅的应变和温度传感器的工作原理和特性，
同时对传感器也有了更多的了解，测量是否精确也在一定程度上取决于标定的情况。最好在
合适的环境下使用才能更精确，同时也能增加传感器的使用寿命，能够一直保持理想的工作
状态。