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光纤光栅传感器产品及其专利推介 ???罗天雨 ???摘编 2009-12-29 关键字：光纤光栅传感器　 解调仪　 产品　 专利　 浏览量：81  ????? 光纤光栅（fiber Bragg grating，FBG）传感器是作为一种新型光纤传感器，对多个物理量敏感，可以用来测量的物理量包括：应变、应力、温度、振动、压力、电压以及一些化学量，其应用领域非常的广泛。同时FBG传感器阵列可以实现分布式的传感网络，对物体进行多点测量，提取相关的信号，进行状态分析，达到示警以及故障诊断的目的。而且其传输距离可以达50多公里。具有测量精度高，测量点多，测量范围大，传感头结构简单、尺寸小，抗电磁干扰等一系列的优点。其主要技术优势包括： ? ????? ● 可靠性好、抗干扰能力强。光纤光栅对被测信息用波长编码，不受光源功率波动和光纤弯曲等因素引起的损耗的影响。 ????? ● 测量精度高。精确的透射和反射特征（小误差）使其更加准确地反映了应力和温度的变化。 ?????● 单路光纤上可以制作多个光栅的能力可以对大型工程进行分布式测量，其测量点多，测量范围大。 ????? ● 传感头结构简单、尺寸小，适于各种应用场合，尤其适合于埋入材料内部构成所谓的智能材料或结构。 ????? ● 抗电磁干扰、抗腐蚀、能于恶劣的化学环境下工作。 ? 一、产品情况 ????? 国外对光纤光栅传感技术的研究已经基本实现了光纤光栅传感器、解调仪的商品化，工程化，产品生产商有Micron Optics、Smartfibres、Blue Road Research等公司。国内在光纤光栅传感技术方面的研究工作也取得了一定成果，其中一部分已经转化为产品，产品生产商和研究单位有等。国内外相关产品主要技术指标比较，如下表所示：??????????? 表1 国内外光纤光栅传感器产品性能指标对比 中心波长 nm 峰值反射率 ％ FWHM（3dB）nm 测量范围 με Micron Optics 1527－1567 ＞80 0.3 / Smartfibres 1528－1568 ＞75 ±0.2 ±9000 Welltech 1528－1566.5 70－90 ＜0.25 ±1500 北京路科锐威 1525－1565 ＞85 0.2 / 上海紫珊光电 / / / ±1000 ? 表2 国内外光纤光栅解调仪产品性能指标对比 光学通道数 ? 每通道传感器数 波长范围 nm 分辨率 pm 重复性 pm 扫描频率 Hz 动态范围 dB Micron Optics 4（16可选） 最多128 1520－1570 ＜1pm 2 250（最高2000） 25 Smartfibres 4（最多16） 最多125 1528－1568 ＜1pm 0.5 500 25 Welltech 8/16/32可选 最多20 1525－1565 1 ±5 每通道2 / 京路科锐威 1－8可扩展 最多80 1525－1565 1 / / ＞50 上海紫珊 2－64可扩展 / ≥40 nm@C-Band 1 3 100－2000 / ? 二、专利技术状况 （1）光纤光栅传感器及其封装技术 ????? 光纤光栅传感器作为一项新型传感技术，国内外多家企业和研究机构纷纷进行了专利申请，其中封装技术是光纤光栅传感器的重要技术之一，国内外主要相关专利如下： ? (a) 专利名称：一种光纤光栅温度传感器的封装结构 申请号：200510123773.X? 申请日：2005.11.22 申请(专利权)人：中国石油大学（北京） (b) 专利名称：一种光纤光栅温度传感器的封装结构 申请号：200520133442.X?? 申请日：2005.11.22 申请(专利权)人：中国石油大学(北京) (c) 专利名称：应变和温变同时测量的单光纤光栅封装方法及其传感器 申请号5?? 申请日：2002.12.18 申请(专利权)人：南开大学 (d) 专利名称：光纤光栅毛细管式封装装置 申请号0??? 申请日：2003.05.19 申请(专利权)人：欧进萍；周智? (e) 专利名称：Strain isolated optical fiber bragg grating sensor 公开号：US6125216??? 公开日：2000-09-26? 申请人：BRITISH AEROSPACE (GB)? (f) 专利名称：Fiber bragg grating strain sensor with arc configuration 公开号：US2002117608??? 公开日：2002-08-29? 发明人：OGURA SHIGEKI (JP)? (