一文认识5G物联网关键器件FBG

虽然电子传感器在许多领域已经广泛使用了几十年，但其固有的局限性，如传输损耗和对电磁干扰（噪声）的易感性，在许多应用中仍不能满足人们的需求。光纤技术和传感技术的结合是满足需求的极好解决方案。光纤布拉格光栅 （FBG） 是最常用和广泛部署的光学传感器之一，我们将在以下方面介绍它。

1. 什么是FBG传感器

FBG传感器是基于光纤光栅技术的光纤传感器，允许监测许多不同的物理参数，特别是温度，应变，形变，压力和振动。由于 FBG 传感器与传统传感器相比具有明显的优势，因此在工业环境中随时都需要 FBG 传感器。此外，它特别具有抗电磁辐射、尺寸小、寿命长。此外，FBG传感器可以连接成测量点链，点之间的距离可以在几厘米到几公里之间。


光纤光栅传感器主要是根据光纤光栅的原理设计的。FBG 是光纤特定位置的被动和离散光学元件。它通过使用全息干扰或相位面罩来将短长度的感光纤维暴露在光强度的周期分布中。纤维的折射指数根据暴露在光的强度而永久改变。纤维布拉格光栅是指折射索引中产生的周期性变异。
当光纤光栅周围环境发生变化时，如温度、应力、应变等物理量。为了改变反射光的波长，将改变纤芯折射率和产生的周期。通过测量反射光波长变化前后的变化，我们可以得到物理变化量。

2. FBG 传感器的应用可应用于多个领域，如：

• 土木工程
• 桥梁监控
• 结构健康监测
• 水位远程测量
• 混凝土梁应变监测
• 匹配主动和被动纤维的过程
• 生物力学和康复应用

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