光纤光栅（FBG）传感与分布式测量创新实验

RLE-RI05 光纤光栅（FBG）传感与分布式测量创新实验

实验简介

    RealLight®布拉格光纤光栅传感及应用实验系统，是专门为高等院校和实验室学习和研究光纤光栅传感而开发，旨在介绍光纤光栅的基本特性和光纤光栅传感的基本原理，本实验系统配置了高精度温控台、多功能等强度悬臂梁及光纤光栅解调仪（基于可调谐F-P滤波器），可完成光纤光栅对温度、微位移的灵敏度标定及分布式。

实验内容

1、光纤布拉格光栅反射波长测量实验；
2、光纤布拉格光栅反射率测量实验；
3、光纤布拉格光栅带宽测量实验；
4、光纤光栅温度灵敏度标定及分布式测量实验；
5、光纤光栅微位移灵敏度标定及分布式测量实验；
6、光纤光栅微载荷灵敏度标定及分布式测量实验。

知识点

布拉格条件、耦合模理论、光纤光栅封装技术、传感技术、解调原理、温度标定及分布式测量、应变标定及分布式测量。

选配设备参数

计算机（基本配置）。

主要设备参数

1.FBG温度传感器：

波长范围：1510~1590nm，-3dB带宽：0.25nm，温度分辨率：0.05℃，测温精度0.5℃，测温范围：-40~80℃，插入损耗：0.5dB，连接器：SC/APC。

2.FBG应力传感器：

波长范围：1510~1590nm，-3dB带宽：0.25nm，应变测温精度：1‰，应变测量范围：-1500~1500，εμ测温范围：-40~80℃，插入损耗：0.5dB，连接器：SC/APC。

3.光纤光栅解调仪：

解调范围1530~1560nm， 8通道，扫描频率20Hz，精度10pm，分辨率2pm。

3-1ASE光源组件：工作波长1527~1565nm，输出功率10dBm~13dBm，光谱密度-11~8dBm/nm，光谱平坦度≤1.5dB，光谱稳定度≤±0.0005（15min），输出功率稳定性≤±0.02（8h）。

3-2可调谐F-P滤波器组件：工作波长1520-1570nm，自由光谱范围143.6nm，3dB带宽0.0383nm，标准精细度4000，插入损耗＜2.5dB，输入功率9mw。

3-3F-P标准具组件：工作波长1525~1565nm，精细度7，插入损耗＜3dB，自由光谱100GHz±5%，热稳定性≤±3GHz。

3-4光电探测器组件：光敏面直径60um，光谱响应范围900~1700nm，响应时间≤1ns，工作电压15V，正向电流10mA。

3-5数据采集卡组件：分辨率16位，采样率2MS/s（单）、1MS/s（多），定时精度50ppm/采样率，定时分辨率10ns，输入FIFO容量4095个采样。

4.等强度悬臂梁：

外开尺寸：360×80×300mm，悬梁长度：258mm、厚度：6mm，千分丝杆：行程25mm、精度0.01mm。

5.温控台：

双路独立控温，温控范围：20℃~60℃，温控精度：0.1℃，发热面积50×50mm，软件设置温度并显示温度曲线。

6.软件组件：

光纤光栅光谱特性测量（反射波长、反射率、带宽），光纤光栅温度、应力传感器标定，温度、应力分布的实时采集和测量。

7.实验手册及保修卡。