基于光纤布拉格光栅的湿度分布式传感方法及设备

摘要

本发明涉及一种基于光纤布拉格光栅的湿度分布式传感方法及设备。目前常用的湿度测量方法很难实现分布式远距离的湿度测量。发明在光纤布拉格光栅上镀上一层厚20～50微米的聚酰亚胺，聚酰亚胺吸收空气中的水蒸气会发生膨胀，引起光纤布拉格光栅上轴向应力变化，光栅的反射峰位置发生波长漂移，通过确定反射峰波长位置可获得空气中湿度的信息。利用宽带光源、波分复用的一组串联的光纤布拉格光栅和光纤布拉格光栅解调系统，可实现多个湿度传感器的分布式测量。

主权项

1、基于光纤布拉格光栅的湿度分布式传感方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)、选择n个反射峰波长位置间隔大于2纳米的光纤布拉格光栅通过光纤进行串联，n≥3；(2)、运用浸蘸镀膜法在每个光纤布拉格光栅表面镀上一层聚酰亚胺；(3)、将一个镀有聚酰亚胺的光栅置于不同的湿度环境中，用湿度计测出该光栅所在环境的湿度值；同时检测该光栅反射峰的波长漂移量；(4)、利用步骤(3)测得的数据对该光栅反射峰位置漂移与湿度的关系进行定标，用线性拟合的方法获得光栅反射峰位置漂移与湿度之间的线性关系：Δλ＝αH其中，Δλ为光栅反射峰波长漂移量，H为湿度值，α为比例系数；(5)、重复步骤(3)和(4)，获得所有镀有聚酰亚胺的光纤布拉格光栅的反射峰位置漂移量与湿度之间的线性关系；(6)、将覆盖所有光纤布拉格光栅反射峰波长的宽带光源由①端口进入环型器，由②端口将光输入波分复用的一组串联的光纤布拉格光栅；包含对应各个光栅位置湿度信息的反射光信号，经环型器②端口和③端口进入光纤布拉格光栅波分复用解调系统解调，获得各个光栅的反射峰波长漂移量，根据各个光栅的反射峰位置漂移量与湿度之间的线性关系获得对应检测点的相对湿度。