光纤布拉格光栅理念原理与技术特征
光纤布拉格光栅(FBG)-基础与应用
光致折射率变化的阈值特性(右上图)
折射率变化的温度稳定性(右下图)
光致折射率变化使光纤处于一种亚 稳态 在一定温度下，折射率变化变小甚 至完全消失
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FBG写入技术
FBG制作对UV激光器的要求
输出波长及其稳定性 空间及时间相干性 输出功率或脉冲能量及重复率 光斑质量 偏振特性 光束指向稳定性
FBG写入技术分类
掩模法
UV beam Phase Mask
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FBG在光通信中的应用
波分复用与解 复用 波长锁定 光纤放大器增 益平坦 色散补偿 上下路复用与 解复用 光CDMA
Components and Modules in DWDM Networks
• •
掺N2（氮气）
• SPCVD过程中，加入0.1%氮气可使光敏性加 倍 • 折射率变化～2.8×10-3
高温载氢处理
• 在含氢1mol%环境下，使用CO2激光将 光纤加温至600℃ • 短时间（10秒）内增加光纤的光敏性
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光纤光栅分类
Ⅰ类光栅
掺杂浓度较低的光纤内形成 较低UV曝光量 局部缺陷引起折射率变化 折射率变化⊿n～10-5—10-3＞0 温度稳定性较差（300℃） 可使脉冲或连续激光，前者更有效 掺杂浓度较高（eg ＞25mol% GeO2)的光纤内形成 较高UV曝光量（ ＞ 500J/cm2)， 结构重构引起折射率变化 折射率变化⊿n＜0 温度稳定性较好（500℃） 可使脉冲或连续激光 极高UV曝光量，瞬间局部温度达上千度 物理破坏引起折射率变化 折射率变化⊿n可达10-2 温度稳定性好（800℃） 只能使用脉冲激光
布拉格与长周期光纤光栅及其传感特性研究
布拉格与长周期光纤光栅及其传感特性研究随着科技的发展，光纤传感技术在各个领域中得到了广泛应用。
光纤光栅作为一种重要的光纤传感元件，具有较好的实时性、远距离传输能力和高灵敏度等优点，在医学、工程、环境监测等领域中具有广泛的应用前景。
本文将对布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅及其传感特性进行研究探讨。
首先，我们来了解布拉格光纤光栅。
布拉格光纤光栅由一种周期性的折射率变化构成，可以将输入的连续光信号分成几个离散的波长成分。
通过调控光纤光栅的参数，如折射率调制和周期调制，可以实现对光信号的各种参数的测量。
布拉格光纤光栅传感器的工作原理是利用光纤光栅对周围环境参数的敏感性，通过监测光纤中散射光的强度变化来获得环境参数的相关信息。
布拉格光纤光栅的传感特性主要包括灵敏度、选择性和可靠性。
灵敏度是指传感器对测量目标的响应能力，通过优化光纤光栅结构可以提高传感器的灵敏度。
选择性是指传感器对目标参数的独立测量能力，通过优化光纤光栅的周期和谐振峰可以实现对不同目标参数的选择性测量。
可靠性是指传感器的稳定性和重复性，通过合理选择光纤材料和加工工艺可以提高传感器的可靠性。
接下来，我们来了解长周期光纤光栅。
长周期光纤光栅是一种周期大于波长的光纤光栅，其中周期通常为微米或毫米量级。
长周期光纤光栅的传感特性与布拉格光纤光栅有所不同。
长周期光纤光栅主要应用于抑制或增强特定频率的光信号，具有压力、温度和湿度等参数的敏感性。
长周期光纤光栅的传感特性主要包括增强系数、复合增强系数和等效折射率。
通过调节长周期光纤光栅的参数，如周期、长度和材料等，可以实现对光信号的不同频率成分的调制和增强或抑制。
最后，我们来探讨布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅在传感领域的应用。
布拉格光纤光栅主要应用于光纤传感器、光纤通信和光纤激光等领域。
在光纤传感器领域，布拉格光纤光栅可以实现对温度、压力、应变、湿度等参数的实时测量。
在光纤通信领域，布拉格光纤光栅可以实现光纤传感器的远距离传输和分布式传感。
布拉格光纤光栅传感原理
布拉格光纤光栅传感原理
嘿，你知道吗？布拉格光纤光栅，这玩意儿可太神奇了！就好像是光通信世界里的魔法棒！
说起来啊，这布拉格光纤光栅的传感原理就像是一个超级敏锐的侦探。
比如想象一下，你走在路上，能感觉到每一步地面的微小变化，这布拉格光纤光栅就能对光进行这样精细的感知和探测！它能捕捉到光在光纤中传播时极其细微的变化。
咱就拿桥梁监测来举例子吧！它就像是桥梁的贴心小卫士，时刻关注着桥梁的健康状况。
当桥梁出现哪怕一点点的变形或应力变化时，布拉格光纤光栅马上就能察觉到！哇，这多厉害呀！它就这么默默地工作着，不断地给我们传递着重要的信息。
再比如说在石油化工领域，它也能大显身手呢！就像一个经验丰富的老工人，精准地监控着各种设备的运行状态。
你说神奇不神奇？这布拉格光纤光栅简直就是无处不在的小能手呀！
哎呀，真的，要是没有这布拉格光纤光栅，好多事情都没法那么顺利地进行下去呀！它就是科技的力量，就是为了让我们的生活变得更美好，让各
种复杂的工程和系统都能更安全、更可靠地运行。
所以呀，可千万别小瞧了这小小的布拉格光纤光栅，它可有着大本事呢！反正我是对它佩服得五体投地！这就是布拉格光纤光栅传感原理，厉害吧！。
光纤布拉格光栅传感器测量温度和应变的原理
光纤布拉格光栅传感器测量温度和应变的原理光纤布拉格光栅传感器，简称FBG传感器，这可是个神奇的东西哦！它不仅可以测量温度，还能测量应变，简直就是个万能的小助手。
今天，我就来给大家聊聊这个神奇的小家伙是怎么工作的，让我们一起揭开它的神秘面纱吧！我们来了解一下FBG传感器的基本结构。
它是由一系列周期性折射率不同的光纤组成的，这些光纤就像一根根细细的琴弦，当光线通过它们时，会发生折射现象。
而这种折射现象正是FBG传感器测量温度和应变的关键所在。
FBG传感器是如何测量温度的呢？其实，这就要靠那些神奇的光纤了。
当阳光或者光源照射到光纤上时，光纤中的原子会吸收一部分光线，使得光线在光纤内部发生反射。
而反射回来的光线经过多次反射后，最终到达了FBG传感器的检测器。
检测器会根据反射光线的强度和时间变化来计算出光纤的温度。
是不是很厉害啊！我们再来聊聊FBG传感器是如何测量应变的。
其实，这也是利用了光纤的折射现象。
当FBG传感器受到外力作用时，光纤会发生形变，从而导致折射光线的变化。
而这种变化又被检测器捕捉到，从而计算出了应变的大小。
是不是感觉FBG传感器就像一个神奇的变形金刚一样，可以感知到周围的变化呢！FBG传感器有哪些应用呢？其实，它的应用范围非常广泛。
在建筑行业中，它可以用来检测混凝土的结构变化；在医疗行业中，它可以用来监测人体的生理指标；在汽车制造行业中，它可以用来检测车身的变形情况。
只要有需要测量温度和应变的地方，FBG传感器都可以派上用场哦！当然啦，虽然FBG传感器非常神奇，但它也有一些局限性。
比如说，它的灵敏度有限，不能用来检测非常微小的应变；而且，它的精度也有一定的误差。
随着科技的发展，相信这些问题都会得到解决的。
今天关于光纤布拉格光栅传感器测量温度和应变的原理就给大家介绍到这里了。
希望对大家有所帮助哦！下次再见啦！。
第5讲光纤布拉格光栅(FBG)解读
掺N2（氮气）
• SPCVD过程中，加入0.1%氮气可使光敏性加 倍 • 折射率变化～2.8×10-3
高温载氢处理
• 在含氢1mol%环境下，使用CO2激光将 光纤加温至600℃ • 短时间（10秒）内增加光纤的光敏性
光电子技术精品课程
光纤光栅分类
Ⅰ类光栅
掺杂浓度较低的光纤内形成 较低UV曝光量 局部缺陷引起折射率变化 折射率变化⊿n～10-5—10-3＞0 温度稳定性较差（300℃） 可使脉冲或连续激光，前者更有效 掺杂浓度较高（eg ＞25mol% GeO2)的光纤内形成 较高UV曝光量（ ＞ 500J/cm2)， 结构重构引起折射率变化 折射率变化⊿n＜0 温度稳定性较好（500℃） 可使脉冲或连续激光 极高UV曝光量，瞬间局部温度达上千度 物理破坏引起折射率变化 折射率变化⊿n可达10-2 温度稳定性好（800℃） 只能使用脉冲激光
WDM Transmitters
• Source lasers (CW, DML) • Lithium niobate optical assemblies and modulators • Wavelockers • Tx/Rx modules
WDM Mux/Demux
• Thin film filters • Fibre gratings • Waveguides • Diffr. gratings • Circulators • Interleavers • Mux/Demux modules
光致折射率变化的阈值特性(右上图)
折射率变化的温度稳定性(右下图)
光致折射率变化使光纤处于一种亚 稳态 在一定温度下，折射率变化变小甚 至完全消失
光纤布拉格光栅
光纤光栅的发展历史在光纤中掺入锗元素后光纤就具有光敏性，通过强激光照射会使其纤芯内的纵向折射率呈周期性变化，从而形成光纤光栅。
光纤光栅的作用实际上是在纤芯内形成一个窄带滤波器。
通过选择不同的参数使光有选择性地透射或反射。
1978年，Hill等首次发现掺锗光纤具有光敏效应，随后采用驻波法制造了可以实现反向模式间耦合的光纤光栅——布拉格光栅。
但是它对光纤的要求很高——掺锗量高，纤芯细。
其次，该光纤的周期取决于氩离子激的光波长，且反射波的波长范围很窄，因此其实用性受到限制。
1988年，Meltz等采用相干的紫外光形成的干涉条纹侧面曝光氢载光纤写入布拉格光栅的全息法制作光光栅技术。
与驻波法相比，全息法可以通过选择激光波长或改变相干光之间的夹角在任意波段写入光纤布拉格光栅，推动了光纤光栅制作技术的发展。
全息法对光源的相干性要求很严，同时对周围环境的稳定性也有较高的要求，执行起来较为困难。
1993年，Hill等使用相位掩膜法来制作光栅，即用紫外线垂直照射相位掩膜形成的衍射条纹曝光氢载光纤。
由于这种方法制作的光栅仅由相位光栅的周期有关而与辐射光的波长无关，所以对光源的相干性的要求大大降低。
该方法对写入装置的复杂程度要求有所降低，对周围环境也要求较低，这使得光栅的批量生产成为可能，极大地推动了光纤光栅在通信领域的应用。
自1978年首个光纤光栅问世以来，光纤光栅的制作方法和理论研究都获得了飞速发展，这促进了其在通信领域的推广和应用。
在光纤布拉格光栅的基础上，人们研制出特殊光栅，比如啁啾光纤光栅，高斯变迹光栅升余弦变迹光栅，相移光纤光栅和倾斜光纤光栅等。
1995年，光纤光栅实现了商品化。
1997年，光纤光栅成为光波技术中的标准器件。
光栅光纤的应用光想光上具有体积小，熔接损耗小，与光纤全兼容，抗电磁干扰能力强，化学稳定和电绝缘等特点，这使得它在光纤通信和光信息处理等领域得到了广泛的应用。
在光纤通信中，光纤光栅可以用于光纤激光器、光纤放大器、光栅滤波器、色散补偿器、波分复用器，也可以用于全光波长路由和光交换等。
FBG布拉格光纤光栅传感技术及其优势
FBG布拉格光纤光栅传感技术及其优势FBG（Fiber Bragg Grating）布拉格光纤光栅传感技术是一种基于光纤传感器原理的测量技术。
它通过在光纤的光学纤芯中添加一个周期性折射率改变的光栅结构，实现了对光波的波长选择性反射，从而实现对光波的测量和传感。
FBG光栅传感技术具有很多优势，本文将详细介绍。
首先，FBG光栅传感技术具有很高的灵敏度和精度。
光纤光栅结构的周期性折射率改变能够引起光波的波长选择性反射，从而使得传感器能够在不同的波长上进行测量。
由于光栅的周期性结构可以通过微调光栅的制备参数进行优化，因此光栅传感器可以在特定的波长上实现极高的灵敏度和精度。
其次，FBG光栅传感技术具有很高的可重复性和稳定性。
光纤材料具有优良的化学稳定性和热稳定性，使得光纤光栅传感器在长期使用中能够保持良好的性能。
此外，由于光栅结构是在光纤材料中编写的，因此它不会受到外界环境的干扰，如机械振动、电磁干扰等，从而进一步保证了传感器的可靠性和稳定性。
第三，FBG光栅传感技术具有很高的兼容性和可扩展性。
光纤光栅结构可以与光纤的各种特性相结合，如单模光纤、多模光纤、光纤喇叭片等，从而可以实现对不同物理量的测量，如温度、应力、压力、湿度等。
同时，由于光栅结构是分布式传感器，因此可以在一根光纤上实现多个光栅结构，从而实现多参数的测量，具有很高的可扩展性。
第四，FBG光栅传感技术具有很高的抗干扰能力和远程监测能力。
光栅传感器的工作原理是通过测量被反射回来的光强来获取待测物理量信息，这种工作方式使得光栅传感器能够抵抗外界的光强波动和光纤传输损耗等因素的影响。
此外，光栅传感器可以与光纤网络相结合，实现远程监测和网络传输，从而实现对远程目标的实时监测和控制。
最后，FBG光栅传感技术具有很高的经济性和应用潜力。
光纤光栅传感器的制备工艺相对简单和成熟，制备成本相对较低，从而降低了传感器的成本。
此外，光栅传感器的应用领域非常广泛，包括航空航天、电力、交通、石油化工等行业，具有很大的市场潜力。
光纤布拉格光栅-[自动保存的]
要求：严格要求氩离子激光器的后向反射光的隔离度 光纤放在石英管之中隔热（防止泵浦激光的不稳定）
优点：装置简单，方法简单。
缺点：谐振波长与入射光波长一致。折射率改变较小
3.FBG的制作方法
2.FBG的原理
动实考 自惠核 觉的后 去东需 做西要 的员在 ︒工奖 是惩 不上 会跟 主上 光纤布拉格光栅的模式耦合图 ︐
光纤光栅通常以一级衍射为主，取m=-1,
3.FBG的制作方法
（1）高掺锗
原理
自 觉 去 做 的 ︒
光纤的光敏性
（2）硼锗共掺 （3）高压载氢 （4）锡锗共掺
飞秒激光加工：飞秒激光脉冲借助极短的脉冲宽度和极高的峰 值功率，可以在石英光纤内诱导获得较大的折射率调制从而形 成光纤光栅。
光纤光栅
（a）
（b）
动实考 自惠核 觉的后 去东需 做西要 的员在 ︒工奖 是惩 不上 会跟 主上 ︐
Thanks
自 觉 去 做 的 ︒
飞秒激光刻写光纤光栅的原理
3.FBG的制作方法
动实考 自惠核 觉的后 去东需 做西要 的员在 ︒工奖 全息干涉法制作光纤布拉格光栅 是惩 不上 会跟 主上 ︐
相位掩膜法制作光纤布拉格光栅
3.FBG的制作方法
优点： 1.飞秒激光制备光纤光栅具有更好的加工灵活性； 动实考 自惠核 觉的后 去东需 做西要 的员在 ︒工奖 是惩 飞秒激光逐点写入法制作光纤布拉格光栅 不上 会跟 主上 ︐
相位掩膜法制作光纤光栅的实验装置
3.FBG的制作方法
（5）在线成栅
光纤拉丝塔下横向侧面干涉曝光法光纤 光栅在线制作装置示意图
布拉格光纤光栅基本原理
布拉格光纤光栅基本原理布拉格光纤光栅是一种基于光纤的光学器件，利用光纤中的光束与光栅结构之间的相互作用来实现光的调制和反射。
它是一种具有高稳定性和可调性的光学器件，广泛应用于光通信、光传感和光学仪器等领域。
布拉格光纤光栅的基本原理可以用以下几个方面来描述：1. 光纤中的折射率调制：布拉格光纤光栅是通过在光纤中引入周期性的折射率变化来实现的。
这种折射率变化可以通过光纤中的掺杂物或者局部拉伸等方式来实现。
光纤中的折射率调制会导致光的传播速度和传播方向的变化，从而实现光的调制和反射。
2. 光纤中的光栅结构：布拉格光纤光栅中的光栅结构是指在光纤中引入的周期性折射率变化。
这种折射率变化可以是周期性的，也可以是非周期性的。
光栅结构可以通过光纤中的掺杂物、光纤的拉伸或者光纤中的微结构等方式来实现。
光栅结构的周期和折射率变化程度决定了光纤中的光波与光栅之间的相互作用。
3. 光的反射与衍射：当光波传播到光纤中的光栅结构处时，会发生反射和衍射现象。
光的反射现象是指光波在光栅结构上发生反射，从而改变传播方向。
光的衍射现象是指光波在光栅结构上发生衍射，从而形成特定的光谱分布。
光的反射和衍射现象是布拉格光纤光栅实现光的调制和反射的基础。
4. 光的调制与解调：布拉格光纤光栅可以通过调制光纤中的折射率和改变光栅的周期来实现光的调制。
当光波传播到光纤中的光栅结构处时，光波会发生反射和衍射，从而改变光波的传播方向和波长。
利用这种反射和衍射的效应，可以实现对光波的调制和解调。
通过改变光栅的周期和折射率变化程度，可以调节光波的反射和衍射效应，从而实现光的调制和解调。
布拉格光纤光栅作为一种重要的光学器件，具有许多优点。
首先，布拉格光纤光栅具有高稳定性和可调性。
由于光纤中的光栅结构是通过掺杂物或局部拉伸等方式实现的，所以光纤的折射率变化和光栅的周期可以根据需要进行调节。
其次，布拉格光纤光栅具有宽带宽和低插入损耗的特点。
光纤中的折射率变化和光栅的周期可以设计成宽带宽的结构，从而实现对多个波长的光波的调制和反射。
布拉格光纤光栅原理
布拉格光纤光栅原理今天来聊聊布拉格光纤光栅的原理。
你知道吗？光纤在我们的生活中无处不在，就像我们家里上网的光纤宽带，小小一根光纤却能传输那么多的数据，简直就像超级信息高速公路。
而这里面的布拉格光纤光栅可是有着独特的奥秘呢。
我们先从光的反射说起吧。
你在照镜子的时候，光被镜子反射回来了，这很简单对吧。
布拉格光纤光栅的反射就有点像这个，但是更复杂一些。
想象一下，在光纤这个细细的“管道”内壁上，有一些周期性的结构，这就像是在高速公路上每隔一段距离就有一个特殊的小障碍物一样。
当光在光纤里面传播的时候，遇见这些特殊结构，符合一定条件的光就被反射回去了，就像那条特殊光在努力想穿过有小障碍物的路，却被弹回来了。
布拉格光纤光栅的原理其实是基于光栅周期和光波长满足布拉格条件。
这就好比是一把锁和钥匙的关系，只有波长合适的光，才能够被光栅这个“锁”进行有效的反射。
打个比方，就像不同的码头只能停靠特定吃水深度的船一样，波长不合适的光就像吃水深度不对的船，在光栅这里直接就过去了，不会被反射。
老实说，我一开始也不明白为什么非得是满足这个布拉格条件才行。
后来我发现，这背后是物理光学里衍射的相关理论在支撑着。
这么理解吧，就像声波会因为周围环境的不同而发生反射、衍射等情况，光波也一样，在有周期性结构的环境里（像布拉格光纤光栅这种），光就会按照布拉格条件来折腾。
有趣的是，布拉格光纤光栅有可测量温度、应变等方面的实际应用。
比如说在一些大型的桥梁建筑里，工程师会把布拉格光纤光栅贴在桥梁结构上，实时监测桥梁因为温度变化或者车辆通过产生的应变。
这就好比给桥梁装上了一个超级精确的感知神经。
说到这里，你可能会问，那怎么保证它测量得那么准呢？这里就有个注意事项，就是系统安装以及校准要做得到位。
学习布拉格光纤光栅的原理，就像是探索一个神秘的微观世界。
我觉得还有很多值得进一步挖掘的内容，比如如何提高它在不同环境下测量的精度。
希望大家和我一起探讨呀。
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光纤布拉格光栅理念原理与技术特征
利用硅光纤的紫外光敏性写入光纤芯内，从而在光纤上形成周期性的光栅，故称为光纤光栅。
光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。
当今光纤光栅传感网络是集信号传感和传输双重作用于一体的网络结构形式，多个传感器需要按照一定的网络拓扑结构组合在一起，并通过同一个光电终端来控制和协调工作，从而实现多个传感信号的探测、识别和解调的功能。
在此以光纤布拉格光栅传感器及其网络技术为典例作说明。
应用光纤布拉格光栅传感器对与温度和应变相关的物理量进行测量是目前监控领域中先进的传感技术之一。
目前，在结构变形和温度监测中，普遍采用周期
光纤布拉格光栅传感器的结构是利用紫外激光在光纤纤芯上刻写一段光栅，当光源发出的连续宽带光Li通过传输光纤射入时，在光栅处有选择的反射回一个窄带光Lr，其余宽带光Lt继续透射过去，在下一个具有不同中心波长的光栅处进行反射，多个光栅阵列形成光纤布拉格光栅(FBG)传感网络。
各FBG反射光的中心波长为，=2n，式中，n 为纤芯的有效折射率；为纤芯折射率的调制周期。
作用在FBG传感器结构上有入射光谱与反射光谱及透射光谱等3种光谱。
而反射回来的窄带光的中心波长随着作用于光纤光栅的温度和应变成线性变化，中心波长的变化量为。
对于光纤光栅反射中心波长(短周期光纤光栅)或透射中心波长(对长周期光纤光栅)
与介质折射率有关，在温度、应变、压强、磁场等一些参数变化时，中心波长也会随之变化。
通过光谱分析仪检测反射或透射中心波长的变化，就可以间接检测外界环境参数的变化，即其变化量与应变量及温度变化相关。
基于FBG传感网络的分析仪可根据=2n，可以在反射光中寻址到每一个光栅传感器。
根据变化量并利用参考光信息可以解调出被测量的温度和应变值。
将FBG附着于材料性能和几何尺寸确定的机械结构上还可以制造基于应变的力传感器、位移传感器和振动传感器等。
采用FBG作为温度和应变测量的敏感元件最显而易见的优势就是实现全光测量，监测现场可以没有电气设备，不受电磁干扰。
另一个最主要的优势是被测量用波长这种绝对量编码，不易受外部因素干扰，因而稳定性和可靠性极好。
FBG传感器可以经受几十万次循环应变而不劣化，测量应变可以精确到。
同时由于单路光纤上可以制作上百个光栅传感器，特别适合组建大范围测试网络，实现分布式测试。
则光纤光栅传感网络是集信号传感和传输双重作用于一体的网络结构形式，多个传感器需要按照一定的网络拓扑结构组合在一起，并通过同一个光电终端来控制和协调工作，从而实现多个传感信号的探测、识别和解调的功能。
基于FBG传感网络的分析仪的基本架构
通常用于信号解调的光源、可调谐腔、探测器和信号处理与控制模块以及其它的相关光路元件通常集成在一个设备里，称做光纤光栅传感网络分析仪。
而FBG传感器将被测量的物理量转换为波长信号，其FBG传感网络分析仪将波长转变为被测量的物理量。
光源为宽谱光源(ASE)且有足够大的功率，以保证光栅反射信号良好的信噪比。
一般选用侧面发光二极管ELED的原因是其耦合进单模光纤的光功率至少为50-100W。
此光源经光转换开关接通标准波长信号和FBG传感器。
FBG传感器反射回的光经过3dB耦合器引入到可调谐腔中，滤波后再由光探测器转换为电信号，接入A/D转换器，信号被模数转换后由信号处理进行分析处理得到温度或应力被测量等物理量。
其中可调谐腔作用是能直接将波长信号转换为电信号，它是FBG波长解调的关键部件，可调谐腔体积小、价格低、灵敏度高、光能利用率高，是一种很有工程实用价值的方法。
压电换能器在外加电动势的作用下可产生形变，给压电换能器施加一个扫描电压使其产生伸缩，驱动可调谐腔长变化，从而使可调谐腔的透射波长随之发生改变。
若入射光波长与可调谐腔的透射波长重合，则探测器能探测到最大光强。
从宽谱光源出射的光经由光转换开关与光耦合器后分别到达相应通道的光纤光栅传感器阵列。
由于光纤光栅是以波长编码的方式实现传感测量，因此在传感网络中可以采用光开关切换各个通道，互相并无串扰。
各个通道可以采用相同波长的光纤光栅传感器阵列，从而有效的利用了频带资源。
各传感器反射回来的波长信号经过耦合器和可调谐腔后被光电探测器接收。
当传感器阵列中某个传感器所处的环境(如温度场、应变场等)发生改变时，该传感器的中心波长就会发生漂移(一般为线性变化)；这种波长的微小漂移被探测、采样又将模拟量送到A/D转换并进入信号处理模块进行计算分析，从而得到传感器的相关温度或应力等参量的测量结果。