![FBG[光纖布拉格光柵]](/img/7/6b6/nBnauM3XzMTOxMjM2YDN5UTN1QTMzUzMwYDN0MTNwAzMwIzL2QzLwIzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg "FBG[光纖布拉格光柵]")
簡介
FBG結構原理
光纖布拉格光柵感測器的結構原理作用在FBG感測器結構上有入射光譜與反射光譜及透射光譜等3種光譜。而反射回來的窄帶光的中心波長隨著作用於光纖光柵的溫度和應變成線性變化，中心波長的變化量為Δλ。對於光纖光柵反射中心波長(短周期光纖光柵)或透射中心波長(對長周期光纖光柵)與介質折射率有關，在溫度、應變、壓強、磁場等一些參數變化時，中心波長也會隨之變化。通過光譜分析儀檢測反射或透射中心波長的變化，就可以間接檢測外界環境參數的變化，即其變化量與應變數及溫度變化相關。
基於FBG感測網路的分析儀可根據λ=2nΛ，可以在反射光中定址到每一個光柵感測器。根據變化量Δλ並利用參考光信息可以解調出被測量的溫度和應變值。將FBG附著於材料性能和幾何尺寸確定的機械結構上還可以製造基於應變的力感測器、位移感測器和振動感測器等。
採用FBG作為溫度和應變測量的敏感元件最顯而易見的優勢就是實現全光測量，監測現場可以沒有電氣設備，不受電磁干擾。另一個最主要的優勢是被測量用波長這種絕對量編碼，不易受外部因素干擾，因而穩定性和可靠性極好。FBG感測器可以經受幾十萬次循環應變而不劣化，測量應變可以精確到。同時由於單路光纖上可以製作上百個光柵感測器，特別適合組建大範圍測試網路，實現分散式測試。
則光纖光柵感測網路是集信號感測和傳輸雙重作用於一體的網路結構形式，多個感測器需要按照一定的網路拓撲結構組合在一起，並通過同一個光電終端來控制和協調工作，從而實現多個感測信號的探測、識別和解調的功能。
製作方法
FBG工作原理圖採用適當的光源和光纖增敏技術，可以在幾乎所有種類的光纖上不同程度的寫人光柵。所謂光纖中的光折變是指雷射通過光敏光纖時，光纖的折射率將隨光強的空間分布發生相應的變化，如這種折射率變化呈現周期性分布，並被保存下來，就成為光纖光柵。光纖中的折射率改變數與許多參數有關，如照射波長、光纖類型、摻雜水平等。如果不進行其它處理，直接用紫外光照射光纖，折射率增加僅為(10的負4次方)數量級便已經飽和，為了滿足高速通信的需要，提高光纖光敏性日益重要，目前光纖增敏方法主要有以下幾種：1)摻入光敏性雜質，如：鍺、錫、棚等。2)多種摻雜(主要是B/Ge共接)。3)高壓低溫氫氣擴散處理。4)劇火。
成柵的紫外光源
光纖的光致折射率變化的光敏性主要表現在244nm紫外光的錯吸收峰附近，因此除駐波法用488nm可見光外，成柵光源都是紫外光。大部分成柵方法是利用雷射束的空間干涉條紋，所以成柵光源的空間相干性特別重要。目前，主要的成柵光源有準分子雷射器、窄線寬準分子雷射器、倍頻Ar離子雷射器、倍頻染料雷射器、倍頻OPO雷射器等，根據實驗結果，窄線寬準分子雷射器是目前用來製作光纖光柵最為適宜的光源。它可同時提供193nm和244nm兩種有效的寫入波長並有很高的單脈衝能量，可在光敏性較弱的光纖上寫人光柵並實現光纖光柵線上製作。2.3成柵方法光纖光柵製作方法中的駐波法及光纖表面損傷刻蝕法，成柵條件苛刻，成品率低，使用受到限制。
