Los sensores de rejilla de fibra Bragg tienen las ventajas de una fuerte resistencia a la interferencia electromagnética, un buen rendimiento de aislamiento eléctrico, seguridad y confiabilidad, alta resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión y larga distancia de transmisión. Por lo tanto, han logrado aplicaciones exitosas en muchos campos, como la construcción y las industrias aeroespaciales. Sin embargo, debido a la sensibilidad cruzada de los sensores de rejilla de fibra Bragg a la temperatura y la tensión, este problema ha limitado en cierta medida su aplicación práctica, lo que hace que sea crucial resolver este problema. Desde la década de 1990, muchos investigadores han propuesto diferentes soluciones. En 1995, Xu Mg et al. Escribir propuesto dos rejillas Bragg (FBG) con diferentes longitudes de onda de reflexión central en la misma posición en la fibra para medir simultáneamente la temperatura y la tensión. Este método requiere dos conjuntos de fuentes de luz de banda ancha, sin duda aumentando el costo. Bhatia v et al. Utilizó las diferentes sensibilidades de las rejillas de larga duración (GLP) a la temperatura y la tensión para la medición simultánea. Este método redujo significativamente el costo, pero debido al rango de longitud de onda grande, el tiempo de escaneo espectral fue relativamente largo. Wang Guangmu y Wei Huai propusieron usar rejillas de doble período para medir la temperatura y la tensión, pero la fabricación de las rejillas fue bastante difícil.
Actualmente, la investigación sobre el problema de sensibilidad cruzada de las rejillas de fibra Bragg se centra principalmente en fibras de modo único, mientras que los estudios en rejillas de fibra de pocos modos son relativamente escasos. En comparación con las fibras de modo único, las fibras de pocos modos (FMF) no solo admiten transmisiones de modo múltiple, sino que también exhiben una mayor sensibilidad, menores costos de fabricación y ventajas significativas en la detección de parámetros múltiples. Las fibras de pocos modos pueden cubrir un rango de longitud de onda más amplio, y además del modo fundamental, múltiples modos de orden superior también pueden propagarse en el núcleo de fibra. Cuando estos modos se combinan con los modos de revestimiento, muestran diferentes sensibilidades a la temperatura y la tensión. Basado en este fondo, este documento propone un nuevo sistema de detección basado en rejillas de largo período de fibra de modo de modo (FMF-LPG).
Se propone un nuevo sistema de detección basado en FMF-LPG de pocos modos. El sistema utiliza un acoplador 3DB para conectar dos FMF-LPG con diferentes períodos en paralelo para lograr la medición simultánea de la temperatura y la tensión. Las características de respuesta de los dos FMF-LPG de período diferente bajo temperatura y deformación se analizan mediante simulación. La investigación encontró que cuando la temperatura aumenta, las longitudes de onda resonantes de los cuatro modos de acoplamiento de la rejilla de largo período de modo muestran el desplazamiento al rojo; Mientras que cuando el estrés aumenta, las longitudes de onda resonantes de los cuatro modos de acoplamiento muestran desplazamiento de blues. Al mismo tiempo, para la sensibilidad de acoplamiento del modo central y los dos primeros modos de revestimiento en la misma rejilla del período, ya sea en términos de temperatura o estrés, las sensibilidades son muy cercanas y no son adecuadas para la medición simultánea de la temperatura y la tensión. Por lo tanto, se seleccionan el modo LP 01- LP 0 3 de FMF-LPG1 y el modo de acoplamiento LP 11- LP12 de FMF-LPG2. Después del acoplamiento, la sensibilidad a la temperatura y la sensibilidad a la deformación son 0. 51286nm\/ grado, 0.76143nm\/ grado, -0. 13857nm\/ με, y -0. 08229nm\/ με, respectivamente. En comparación con el sistema que utiliza dos longitudes de onda centrales de rejillas Bragg, el nuevo sistema de detección basado en FMF-LPG puede ahorrar una fuente de luz de banda ancha. Al mismo tiempo, puede resolver efectivamente el problema del largo tiempo de escaneo espectral en un solo sistema de rejillas de largo período, mejorando así la eficiencia de medición. Este nuevo sistema de detección tiene amplias perspectivas de aplicación en construcción, aeroespacial, industria y otros campos.