光纤光栅传感器的现状与发展展望

光纤光栅传感技术之所以如此受到重视并获得极为迅速发展的原因是：微型计算机的普及、信息处理技术的飞速发展，形成了推动获得信息的传感器技术发展的动力；广阔的市场与社会需求是传感器技术发展的又一强劲推动力。

我国对光纤光栅传感器的研究相对晚一些, 目前我国的光纤传感器的产业化和大规模推广应用方面还远不能满足国名经济发展的需求。因此，近期的光纤传感技术研究和产业化特点是以成熟的光纤通信技术向光纤传感技术转化为重点，目前对光纤光栅传感器的研究方向主要有三个方面：

1.对传感器本身及进行横向应变感测和高灵敏度、高分辨率、且能同时感测应变和温度变化的传感器研究；

2.对光栅反射信号或透射信号分析和测试系统的研究，目标是开发低成本、小型化、可靠且灵敏的探测技术；

3.对光纤光栅传感器的实际应用研究，包括封装技术、温度补偿技术、传感器网络技术。

4.开展各应用领域的专业化成套传感技术的研发，如航空航天、航海、土木工程、医学和生物、电力工业、核工业及化学和环境等。

目前限制光纤光栅传感器应用的最主要障碍是传感信号的解调, 正在研究的解调方法很多, 但能够实际应用的解调产品并不多, 且价格较高。其次, 光纤光栅传感器应用中的其他问题也非常重要, 如:

1.由于光源带宽有限, 而应用中一般要求光栅的反射谱不能重叠, 因此可复用光栅的数目受到限制；

2.如何实现在复合材料中同时测量多轴向的应变,以再现被测体的多轴向应变形貌；

3.如何实现大范围、高精度、快速实时测量；

4.如何正确地分辨光栅波长变化是由温度变化引起的还是由应力产生的应变引起的等。

有效地解决上述问题对于实现廉价、稳定、高分辨率、大测量范围、多光栅复用的传感系统具有重要意义, 这些都有待发展。美国、德国、加拿大、英国等都在致力于新型光纤光栅传感器及解调系统的研究。