摘要：近些年来，随着光纤光栅技术的不断发展，光纤光栅传感器在生活中得到了越来越广泛的应用。该文便是对光纤传感器当中的曲率传感器和温度传感器进行了着重的研究，从而能够对曲率和温度传感器的工作原理进行初步的了解。该文首先进行理论分析了FBG的温度和曲率传感特性，然后进行实验验证该关系。

该文得出结论：（1）在一定的曲率变化范围内，FBG的中心波长与曲率成线性关系。在0.00m-1到0.373m-1的曲率变化范围内，FBG的中心波长从1550.1481nm增加到了1550.4562nm，平均曲率每增加1m-1，FBG的中心波长增大0.93006nm，FBG的中心波长与曲率拟合所得直线斜率为0.93006，线性度为0.99545；（2）在一定的温度变化范围内，FBG的中心波长与温度成线性关系。在40℃到80℃的温度变化区间里，FBG的中心波长从1550.2216nm增加到了1550.6873nm，平均温度每升高1℃，FBG的中心波长增加0.0117nm，FBG的中心波长与温度拟合所得直线斜率为0.0117，线性度为0.99992。实验得出的结论与理论分析所得到的结论基本一致，验证了该结论的准确性，让人们对FBG的传输特性更加了解，制作出适合不同测量环境的光纤传感器。

关键词：光纤布拉格光栅；曲率；温度；线性关系

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1 光纤光栅发展概况-1

1.2 光纤光栅的分类-2

1.3 FBG的传感应用-2

1.4 光纤的前景展望-3

1.5 课题研究内容与目的-3

1.5.1 课题研究内容-3

1.5.2 研究意义-4

第二章  FBG的传感机理及特性研究-5

2.1 FBG的结构和反射特性理论-5

2.1.1 光纤的结构-5

2.1.2 光纤光栅的结构及传感基本机理-5

2.2 传输矩阵法分析FBG光谱-6

2.3 FBG的温度传感模型-7

2.4 FBG的曲率传感模型-8

2.5 FBG的应变传感模型-9

2.6 光纤光栅应变传感的温度补偿技术-11

2.7 制备方法-11

2.7.1 干涉技术-11

2.7.2 相位掩模技术-12

2.7.3 逐点法-12

2.8 FBG波长的解调技术-12

2.8.1 光谱仪和多波长计解调法-13

2.8.2 可调谐激光扫描法-13

2.8.3 边缘滤波法-13

2.8.4 匹配滤波法-13

第三章  光纤光栅曲率传感特性实验-14

3.1 实验仪器及过程-14

3.2 实验结果及数据分析-15

第四章  光纤光栅温度传感特性实验-17

4.1 实验仪器及过程-17

4.2 实验结果及数据分析-17

第五章  总结与展望-19

5.1 本文结论-19

5.2 论文不足及改进之处-19

5.3 展望-20

参考文献-21

致  谢-22