基片式光纤光栅传感器应变传递分析与试验*

陈　昊，郭阳宽，闫　光，祝连庆（北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心，北京100192）

基片式光纤光栅传感器应变传递分析与试验*

陈昊，郭阳宽，闫光，祝连庆
（北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心，北京100192）

为研究基片式光纤光栅传感器传递效率，建立了应变传递模型，对基片式光纤光栅传感器与裸贴式光纤光栅传感器进行了对比试验，得到了传感器中心波长与挠度关系曲线，试验结果表明：基片式光纤光栅具有良好的线性度，应变灵敏度为0.822pm/10-6，应变传递效率可达89.4%。利用ANSYS有限元软件对基片式光纤光栅传感器进行应变传递分析，有限元分析结果与试验结果一致，证明了模型和计算方法的有效。提出铍青铜基片式封装形式，并建立ANSYS模型，对其传递效率进行计算，计算结果表明：铍青铜封装应变传递性能一般，但对光纤光栅具有良好的防护性能。

光纤光栅；应变传递；有限元分析；封装

0　引言

与传统电阻应变片相比较，光纤光栅具有体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀、易于组网等特点［1～5］。光纤光栅传感测试技术的发展，使得其越来越多地应用到飞行器结构健康监测中，为飞行器的结构设计、更改和维护提供了更为丰富和可靠的数据和信息［6］。

由于光纤光栅本身抗剪切能力差，在实际工程应用中需要预先对光纤光栅进行封装处理，目前封装形式主要有基片式、管式以及嵌入式等。以上各种封装形式都要考虑封装材料与被测结构之间的融合度，以及应变在光纤光栅传感器各层界面之间的传递特性。……