用光纤光栅测量电(磁)致伸缩效应在多个方向上产生的微小位移及形变,可获得材料的多项物理参数。利用电(磁)致伸缩效应的非线性特性经调制而形成混频并与光纤光栅的波分复用相结合,构造分布式的电场和磁场或电压电流传感器网络,传感通道间因频率独立而串扰减小,用非调谐激光源及单个相干检测系统即可完成多路复用的解调。电(磁)致伸缩效应固有的横向和纵向效应位移方向相反的特性被巧妙地用于光纤光栅的温度补偿,通过采用
将光纤光栅与新型电磁致伸缩材料相结合实现电磁量的分布式测量,传感系统易与光传输系统连接从而可实现远程测量及控制。针对目前光纤光栅非电量传感器占垄断地位而电磁量传感器少有应用的现状,分析总结了光纤光栅电磁量传感器必然会涉及到的各种共性问题,如分散多样的传感机理和结构、温度补偿及高速动态解调等。本项目研究电磁调谐型光纤光栅传感器温度补偿的一般性方法,通过采用差动检测的原理,利用磁致伸缩或电致伸缩的横向和纵向效应位移变化方向相反而温度影响各向同性的特点,以及尝试采用两类特定材料其磁致或电致伸缩系数相反、温度系数相近的特性来使得有用的物理效应相互增强而温度影响相互抵消。对交变电磁量引起的动态波长移动的解调是本项目的另一重要内容,分别采用法布里-珀罗(F-P)滤波器、光纤波分复用滤波器以及最新的双芯光纤的方法对不同频率的动态交变波长移动进行解调,获得了理想的结果。本项目在新型超磁致伸缩材料的特性研究及应用,光纤光栅传感器的温度补偿,高速动态波长检测,光栅波长的电磁量调谐等方面具有应用基础研究价值,尤其在电力系统中具有较好的应用前景。