3/22/2022，光纖在線訊，昊衡科技推出OFDR設(shè)備解調(diào)弱柵陣列的測試方案，相對于普通光纖作傳感器，弱柵方案能夠進一步提升應變測量的穩(wěn)定性和增強抗干擾能力，尤其適合準動態(tài)測量、振動或光纖晃動的環(huán)境。

OFDR設(shè)備解調(diào)普通單模光纖，一根光纖上同時測量成千上萬傳感點，能夠?qū)崿F(xiàn)1mm空間分辨率和±1με應變測量精度。在一些測試工況下，如葉片、機翼準動態(tài)加載測試，普通光纖的散射信號弱，易受環(huán)境干擾，此時選用弱柵陣列作傳感器有較明顯的優(yōu)勢，可以改善測量穩(wěn)定性和增強抗干擾能力。下文從技術(shù)層面展開兩點來進行說明。

普通單模光纖和弱柵陣列的差異

弱柵陣列是在一根光纖上密集刻寫成千上萬個低反射率的FBG。相對于普通單模光纖，弱柵陣列的反射光強比光纖的瑞利散射光強高約27dB。另外，普通光纖的瑞利散射頻譜是雜亂無序的，而弱柵陣列的頻譜有明顯特征，具有特定的中心波長。因此，OFDR解調(diào)弱柵陣列具有更好的信噪比。


圖1. 弱柵與光纖的反射光強對比


圖2. 弱柵與光纖的瑞利散射頻譜對比

OFDR設(shè)備解調(diào)普通單模光纖和弱柵陣列的差異

OFDR解調(diào)普通單模光纖和弱柵陣列，若OFDR設(shè)備能夠兼容、支持以上傳感器的使用，從用戶角度來看，兩者的使用操作完全相同，而且都可以達到設(shè)備支持的最高空間分辨率，比如OSI-S的1mm最高空間分辨率，OSI-D的0.64mm最高空間分辨率。

從傳感測量參數(shù)配制方面來分析，在同等空間分辨率下，相對于普通單模光纖，OFDR解調(diào)弱柵陣列，重復精度更高。反而言之，在保證同等重復精度的前提下，OFDR設(shè)備調(diào)解弱柵陣列還可以配制更小的空間分辨率。

實測如下：OSI空間分辨率設(shè)置為2.56mm，分別解調(diào)普通光纖和弱柵陣列，連續(xù)測量100次，選取其中一個傳感點顯示結(jié)果，如圖3所示。


(a) 普通光纖的應變結(jié)果


(b) 弱柵陣列的應變結(jié)果
圖3 選取單點連續(xù)測量100次的應變結(jié)果

基于以上原因，OFDR設(shè)備解調(diào)弱柵陣列，相對于普通單模光纖，可以獲得更高的測量穩(wěn)定性和更強的抗干擾能力，尤其適合準動態(tài)測量、振動或光纖晃動的環(huán)境。昊衡科技也通過實例演示了OSI解調(diào)兩種傳感器的測試對比，點擊鏈接可查看完整視頻。

昊衡科技
一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高科技公司，專業(yè)從事工業(yè)級自校準光學測量與傳感技術(shù)開發(fā)，也是國內(nèi)唯一一家實現(xiàn)OFDR技術(shù)商用化的公司。
目前，昊衡科技已推出多款高精度高分辨率產(chǎn)品，主要應用于光學鏈路診斷、光學多參數(shù)測量、高精度分布式光纖溫度和應變傳感測試。已與全球多個國家和地區(qū)企業(yè)建立良好的合作關(guān)系，并取得諸多成果。
電話：027-87002165
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公眾號：“昊衡科技”或“大話光纖傳感”