光纤传感实验报告
光纤温度传感实验报告
光纤传感实验报告
1、基础理论
1.1 光纤光栅温度传感器原理
1.1.1 光纤光栅温度传感原理 光纤光栅的反射或者透射峰的波长与光栅的折射率调制周期以及纤芯折射率有关，而外
界温度的变化会影响光纤光栅的折射率调制周期和纤芯折射率，从而引起光纤光栅的反射或透射峰波长的变化，这是光纤光栅温度传感器的基本工作原理。
光纤 Bragg 光栅传感是通过对在光纤内部写入的光栅反射或透射 Bragg 波长光谱的检测 ,
实现被测结构的应变和温度的绝对测量。由耦合模理论可知 ,光纤光栅的 Bragg 中心波长为
式中 Λ 为光栅的周期 ;neff 为纤芯的有效折射率。 外界温度对 Bragg 波长的影响是由热膨胀效应和热光效应引起的。 由公式 (1)可知 ,Bragg 波长是随和而改变的。 当光栅所处的外界环境
发生变化时 ,可能导致光纤光栅本身的温度发生变化。由于光纤材料的热光效应 ,光栅的折射率
会发生变化 ;由于热胀冷缩效应 ,光栅的周期也会发生变化 ,从而引起和的变化 ,最终导致 Bragg 光栅波长的漂移。
只考虑温度对 Bragg 波长的影响 ,在忽略波导效应的条件下 ,光纤光栅的温度灵敏度为
式中 F 为折射率温度系数 ;α为光纤的线性热膨胀系数 ;p11 和 p12 为光弹常数。
由式 (2) 可知光纤光栅受到应变作用或当周围温度改变时，会使 n eff 和 发生变化，从而
引起 Bragg 波长的移动。 通过测量 Bragg 波长的移动量， 即可实现对外部温度或应变量的测量。
1.1.2 光纤光栅温度传感器的封装
为满足实际应用的要求 ,在设计光纤光栅温度传感器的封装方法时 ,要考虑以下因素 :(1)封
装后的传感器要具备良好的重复性和线性度 ;(2)必须给光纤光栅提供足够的保护 ,确保封装结
构要有足够的强度 ;(3)封装结构必须具备良好的稳定性 ,以满足长期使用的要求。 为了能够有效起到增敏作用一般采用合金、钢、铜、铝等热膨胀系数大的材料对光纤光栅进行封装。
1.1.2.1 蝶形片封装
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1.1 蝶形片封装
光纤预拉后两头用环氧树脂固定在蝶形片上，中间光栅工作区悬在槽内，测量时将蝶形片固定在待测物体上。
1.1.2.2 套管封装
套管分装一类是在套管内填充环氧树脂进行温度补偿式分装，另一类是套管封装。
1.2 钢管内腔充满环氧树脂封装
1.3 管式封装
1.1.2.3 其他封装方式
考虑到待测物及增敏敏效果等其他因素，还有其他一些特殊封装方式。
2、光纤光栅温度传感器的具体实验
2.1 实验目的
（ 1）掌握光纤光栅温度传感器的基础理论知识
（ 2）验证光纤光栅温度传感器相关理论
（ 3）对比光纤光栅温度传感器在不同封装情况下传感效果
（ 4）学会各类仪器的造作和使用
（ 5）学会相关数据处理方法
2.2 实验器材
温控箱、波长解调仪、两只支光纤光栅传感器（一支经过增敏镀膜处理） 、相关软件
2.2 实验过程
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2.1 实验系统组成结构图
（ 1）将各类器件按结构图连接好，将 Bragg 光栅温度传感器放入温控箱内，检查温控箱气密性。
（ 2）打开数据采集软件、解调仪，检查传感器联通情况。
（3）打开温控箱电源进行升温实验，温度从30°到 80°每次 10°递增。
80℃ 70℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃
1 1320.3411 1320.19 1320.0745 1319.975 1319.8801 1319.7852
1 0.5559 0.4048 0.2893 0.1898 0.0949 0
2 1321.1019 1320.975 1320.857 1320.745 1320.6398 1320.5314
2 0.5705 0.4436 0.3256 0.2136 0.1084 0
（4）温控箱温度恒定时记录数据采集软件相关数据。 （记录时间间隔 1— 1000ms ）
（5）达到 80 摄氏度后，进行降温实验，温度从 80°到 30°每次 10°递减。
（ 6）温控箱温度恒定时记录数据采集软件相关数据。
（ 7）数据处理与分析
2.3 采集数据
（一）升温 温度： ℃ 波长： nm
30 40 50 60 70 80
℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃
1 1319.7852 1319.8801 1319.975 1320.0745 1320.19 1320.3411
1 0 0.0949 0.1898 0.2893 0.4048 0.5559
2 1320.5314 1320.6398 1320.745 1320.857 1320.975 1321.1019
2 0 0.1084 0.2136 0.3256 0.4436 0.5705
（二）降温 温度： ℃ 波长： nm
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2.3 两种封装光纤光栅降温波长输出对比
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2.4 实验数据分析
传感器的静态特性是表示传感器在被测输入量的各个值处于稳定状态时的输入一输出关
系。衡量传感器静态特性的主要技术指标是 :线性度、灵敏度、迟滞和重复性。
2.4.1 线性度
线性度又称非线性 ,是表征传感器输出一输入校准曲线与所选定的拟合直线之间吻合程度
的指标。通常用相对误差来表示线性度 ,即
eL max 100%
yFS
式中 ,△max 为输出平均值与拟合直线间的最大偏差 ; yFS 为理论满量程输出。 本次实验采用最
小二乘法直线法。
2.4 正常封装传感器升温波长
2.4 正常封装传感器升温波长增量图
从图中可以看出，正常封装传感器的灵敏度是 S= y / x 0.01089, 线性度 eL =99.748%。
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2.5 增敏封装传感器升温波长变化量图
从图中可以看出，增敏封装传感器的灵敏度是 S= y / x 0.01126, 线性度 eL =99.693%。
2.6 正常封装传感器降温波长变化量图
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从图中可以看出，增敏封装传感器的灵敏度是 S= y / x 0.01066, 线性度 eL =98.906%。
2.7 增敏封装传感器降温波长变化量图
从图中可以看出，增敏封装传感器的灵敏度是 S= y / x 0.01134, 线性度 eL =99.852%
测量数据处理汇总表
升温普通 升温增敏 灵敏度提高 降温普通 降温增敏 灵敏度提高
灵敏度 0.01089 0.01126 3.398% 0.01066 0.01134 6.379%
线性度 99.75% 99.69% 98.91% 99.85%
从表中可以可以看出增敏后传感器灵敏度有明显提高。
3、实验结论
1、光纤光栅温度传感器有较好的温度灵敏度；
2、升温时与降温时灵敏度数据有差别；
3、通过实验发现不同封装和加工工艺对光纤光栅温度传感器对温度的灵敏度有很大影响，增
敏封装后的光纤传感器灵敏度提高比较明显。
第 7 页
光纤传感实验
光纤传感实验
光纤传感实验
光纤特性的研究和应⽤是20世纪70年代末发展起来的⼀个新的领域。光
纤传感器件具有体积⼩、重量轻、抗电磁⼲扰强、防腐性好、灵敏度⾼等优点；⽤于测量压⼒、应变、微⼩折射率变化、微振动、微位移等诸多领域。特别是光纤通信已经成为现代通信⽹的主要⽀柱。光纤通信的发展极为迅速，新的理论和技术不断产⽣和发展。因此，在⼤学物理实验课程中开设“光纤特性研究实验”已经成为培养现代⾼科技⼈才的必然趋势。传感器是信息技术的三⼤技术之⼀。随着信息技术进⼊新时期，传感技术也进⼊了新阶段。“没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点已被全世界所公认，因此，传感技术受到各国的重视，特别是倍受发达国家的重视，我国也将传感技术纳⼊国家重点发展项⽬。
光纤特性研究和应⽤是⼀门综合性的学科，理论性较强，知识⾯较⼴，可以
激发学⽣对理论知识的学习兴趣，培养学⽣的实践动⼿和创新能⼒，光纤⼲涉系列实验教学的开设就显得⾮常重要了。基于这个⽬的，我们对光纤⼲涉实验教学进⾏了初步探索，在此基础上，该实验还可以进⾏⼀些设计性及研究性实验。
⼀、实验⽬的1.了解光纤与光源耦合⽅法的原理；
2.理解M —Z ⼲涉的原理和⽤途；了解传感器原理；
3.实测光纤温度传感器实验数据。
⼆、实验仪器
激光器及电源，光纤夹具，光纤剥线钳，激光功率计，五位调整架，显微镜，光
纤传感实验仪，CCD 及显⽰器，等等
三、实验原理
光纤的基本结构如图1，它主要包括三层（⼯程上
有时有四层或五层，图中是四层结构）：1.纤芯；2.包层；3.起保护作⽤的涂敷层；
4.较厚的保护层。纤芯和包层
的折射率分别是1n 和2n ，如图2，为了使光线在光纤中 图1.光纤剖⾯图
传播，纤芯的折射率（1n ）必须⽐包层(2n )的折射率⼤，这样才会产⽣全反射。
光线1以θ⾓⼊射在光纤端⾯上，光线经折射后进⼊光纤，以?⾓⼊射到纤芯和
包层间的光滑界⾯上。只要我们选择适当的⼊射⾓θ，总可以使?⾓⼤于临界⾓m ?，m ?的⼤⼩由公式)/arcsin(12n n m =?决定，使光线1在界⾯上发⽣全反射。
光纤测位移实验报告
一、实验目的
1. 理解光纤位移传感器的原理和结构。
2. 掌握光纤位移传感器的操作方法和数据处理技巧。
3. 通过实验验证光纤位移传感器的测量精度和稳定性。
二、实验原理
光纤位移传感器是利用光纤的传输特性，将光信号作为信息载体，通过测量光信号的强度、相位、频率或偏振态等变化，实现对位移的测量。本实验采用的光纤位移传感器为反射式光纤位移传感器，其工作原理如下：
1. 激光光源发出的光经光纤传输到传感器探头。
2. 光探头将光束照射到被测物体表面，部分光被反射回来。
3. 反射光经光纤传输至光电转换器，将光信号转换为电信号。
4. 通过分析电信号的变化，可以计算出被测物体的位移。
三、实验仪器与设备
1. 光纤位移传感器一套
2. 激光光源一台
3. 光电转换器一台
4. 测微头一台
5. 数显电压表一台
6. 光功率计一台
7. 光纤连接器若干
8. 反射面一块
9. 实验台一个
四、实验步骤 1. 搭建实验装置：将光纤位移传感器、激光光源、光电转换器等设备连接好，确保各部件连接牢固，信号传输畅通。
2. 调整激光光源：调节激光光源的输出功率，确保光信号强度适中。
3. 设置测微头：将测微头与被测物体固定，确保测微头能够精确测量被测物体的位移。
4. 调整光纤探头：将光纤探头放置在测微头前端，确保光纤探头与被测物体表面紧密接触。
5. 数据采集：启动实验设备，观察数显电压表和光功率计的读数，记录被测物体的位移和相应的电信号变化。
6. 数据处理：根据实验数据，分析光纤位移传感器的测量精度和稳定性。
五、实验结果与分析
1. 测量精度：通过多次实验，分析光纤位移传感器的测量精度。实验结果表明，光纤位移传感器的测量精度较高，能够满足实际应用需求。
2. 稳定性：观察光纤位移传感器的输出信号，分析其稳定性。实验结果表明，光纤位移传感器的输出信号稳定，具有良好的重复性。
3. 影响因素：分析实验过程中可能影响测量结果的因素，如光纤连接质量、环境温度等。
光纤传感器实验
纤芯 包层 涂敷层 护套
图5-5-1 光纤结构示意实验5—5 光纤传感器实验
人类进人21世纪，信息传递的方式也在悄然改变。从两根电线传输一路电话到一根光纤传输几十、几百路电话，从海底电缆到欧亚光缆，光纤传递光信息的优点是显而易见的。光在光纤中不断地被全反射传输，免受大气的干扰、散射，衰减大大减少，从而实现上百公里的远距离传输而不需要中间放大器。光纤在信息传输中的应用已为人们所熟知，但将光纤用作传感器却了解不多，该实验将介绍反射式光纤位移传感器，增强对光纤传感器的了解。
光纤传感器是一种新型传感器，随着其技术的日益发展，应用越来越广泛。光纤传感器的机理是外界物理量的变化导致光纤参数的相应改变，例如应力或温度变化时，会引起光纤长度和折射率的变化，从而形成光纤应变或温度传感器。
光纤传感器具有许多优点：重量轻、灵敏度较高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器；耐高温、耐化学腐蚀、耐水性好，还能高速率和大容量传输测得的信息，便于测试自动化和远距离传输；光纤传感器可以用于高压、电气、噪音、高温、腐蚀或其他的恶劣环境，并可实现非破坏和非接触测量，而且具有与光纤遥感技术的内在相容性。目前，正在研制中的光纤传感器有磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和压变等类型的光纤传感器。
【实验目的】
1. 了解光纤、光纤传感器的基本概念。
2. 了解反射式光纤位移传感器的基本原理。
3. 测量并绘出输出电压与位移特性曲线。
4. 了解利用反射式光纤位移传感器测量转盘转速和振动频率的工作原理。
【实验原理】
1. 光纤的基本知识
1) 光纤的基本结构
光纤（Optic Fiber）是光导纤维的简称，一般由纤芯、包层、涂敷层与护套构成，是一种多层介质结构的对称性柱体光学纤维。
光纤的一般结构如图5-5-1所示。纤芯和包层为光纤结构的主体，对光波的传播起着决定性作用，其中纤芯是光密媒质，包层是光疏媒质。涂敷层与护套则主要用于隔离杂散光，提高光纤强度，保护光纤。在特殊应用场合不加涂敷层与护套，为裸体光纤，简称裸纤。
传感器实验报告实验总结(3篇)
第1篇
一、实验背景
随着科技的不断发展，传感器技术已成为现代工业、医疗、环保等领域不可或缺的重要组成部分。为了深入了解传感器的工作原理和应用，我们开展了本次传感器实验，通过实际操作和数据分析，加深对传感器性能的理解。
二、实验目的
1. 熟悉各类传感器的结构、原理和应用。
2. 掌握传感器的测试方法及数据分析技巧。
3. 培养实验操作能力和团队协作精神。
三、实验内容
本次实验主要包括以下几部分：
1. 压电式传感器测振动实验
- 实验目的：了解压电式传感器测量振动的原理和方法。
- 实验步骤：
1. 将压电传感器安装在振动台上。
2. 连接低频振荡器，输入振动信号。
3. 通过示波器观察振动波形，分析传感器输出。
2. 光纤式传感器测量振动实验
- 实验目的：了解光纤传感器动态位移性能。
- 实验步骤：
1. 将光纤位移传感器安装在振动台上。
2. 连接低频振荡器，输入振动信号。
3. 通过示波器观察振动波形，分析传感器输出。
3. 传感器设计实验 - 实验目的：认识传感器，了解其设计原理和调试方法。
- 实验步骤：
1. 根据实验要求，设计传感器电路。
2. 连接实验设备，进行电路调试。
3. 分析测试数据，评估传感器性能。
四、实验结果与分析
1. 压电式传感器测振动实验
- 实验结果显示，压电式传感器能够有效地测量振动信号，输出波形与输入信号一致。
- 分析原因：压电式传感器利用压电效应将振动信号转换为电信号，具有较高的灵敏度和抗干扰能力。
2. 光纤式传感器测量振动实验
- 实验结果显示，光纤式传感器能够准确地测量振动位移，输出波形与输入信号一致。
- 分析原因：光纤式传感器采用光导纤维传输信号，具有抗电磁干扰、高抗拉性能等特点。
反射式光纤位移传感器特性实验
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仪器与电子学院实验报告
（操作性实验）
班级： 学号： 学生姓名：
实验题目：反射式光纤位移传感器特性实验
一、实验目的
1）掌握反射光纤位移传感器工作原理；
2）掌握反射光纤位移传感器静态特性标定方法。
二、实验仪器及器件
光纤、光电转换器、光电变换器、电压表、支架、反射片、测微仪。
三、实验内容及原理
反射式光纤位移传感器的工作原理如图3所示，光纤采用Y型结构，两束多模光纤一端合并组成光纤探头，另一端分为两束，分别作为接收光纤和光源光纤，光纤只起传输信号的作用。当光发射器发生的红外光，经光源光纤照射至反射体，被反射的光经接收光纤至光电转换元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强决定于反射体距光纤探头的距离，通过对光强的检测而得到位移量。
图1 反射式光纤位移传感器原理及输出特性曲线
四、实验步骤
1、观察光纤结构：本仪器中光纤探头为半圆型结构，由数百根光导纤维组成，一半为光源光纤，一半为接收光纤。
2、将原装电涡流线圈支架上的电涡流线圈取下，装上光纤探头，探头对准镀铬反射片(即成绩 第 2 页 共 4 页 电涡流片)。
3、振动台上装上测微仪，开启电源，光电变换器Vo端接电压表。旋动测微仪，带动振动平台，使光纤探头端面紧贴反射镜面，此时Vo输出为最小。然后旋动测微仪，使反射镜面离开探头，每隔0.5mm取一Vo电压值填入下表，作出V—X曲线。
4、根据所测数据求出平均值后，在坐标纸上画出输出电压-位移特性曲线（分前坡和后坡），计算灵敏度S=，并在坐标纸上画出V—X关系线性、灵敏度、重复性、迟滞曲线。
五、实验测试数据表格记录
表1
六、实验数据分析及处理
1、线性度：
图2 线性曲线
y = -0.1413x + 1.9302
y = -0.1584x2 + 0.8091x + 0.9006
光纤位移传感器实验
.
. 光纤位移传感器实验
一、实验目的
1、了解光纤位移传感器工作原理及其特性；
2、了解并掌握光纤位移传感器测量位移的方法。
二、实验内容
1、光纤位移传感器输出信号处理实验；
2、光纤位移传感器输出信号误差补偿实验；
3、光纤位移传感器测距原理实验；
4、利用光纤位移传感器测量出光强随位移变化的函数关系；
5、实验误差测量。
三、实验仪器
1、光线位移传感器实验仪 1台
2、反射式光纤 1根
3、对射式光纤 2根
4、连接导线 若干
5、电源线 1根
四、实验原理
本实验仪通过光纤位移传感器位移测量实验，熟悉光纤结构特点及光纤
数值孔径的定义，掌握光纤位移的测量原理，熟悉光路调整方法。
本实验仪可以完成反射式和对射式光纤位移传感器实验，重点研究光纤
位移传感器的工作原理及其应用电路设计。
通常按光纤在传感器中所起的作用不同，将光纤传感器分成功能型(或
称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。功能型光纤传感器使
用单模光纤，它在传感器中不仅起传导光的作用，而且又是传感器的敏感元
件。但这类传感器大制造上技术难度较大，结构比较复杂，且调试困难。
非功能型光纤传感器中，光纤本身只起传光作用，并不是传感器的敏感
元件。它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学
式的敏感元件感受被测物理量的变化，使透射光或反射光强度随之发生变化。
所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。它的工作原理是：光纤把测量
对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上，
实现对被测物理量的检测。为了得到较大的受光量和传输光的功率，这种传
光纤位移传感器测位移特性实验
实验二十六 光纤位移传感器测位移特性实验
一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、基本原理：光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器。
三、器件与单元：主机箱中的±15V直流稳压电源、电压表；Ｙ型光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、反射面(抛光铁圆片)。
四、实验步骤：
1、观察光纤结构：二根多模光纤组成Y形位移传感器。将二根光纤尾部端面(包铁端
部)对住自然光照射，观察探头端面现象，当其中一根光纤的尾部端面用不透光纸挡住时，
在探头端观察面为半圆双D形结构。
2、按图安装、接线。⑴安装光纤：安装光纤时，要用手抓捏两根光纤尾部
的包铁部分轻轻插入光电座中,绝对不能用手抓捏光纤的黑色包皮部分进行插拔，插入时不
要过分用力,以免损坏光纤座组件中光电管。⑵测微头、被测体安装：调节测微头的微分筒
到5mm处(测微头微分筒的0刻度与轴套5mm刻度对准)。将测微头的安装套插入支架座安
装孔内并在测微头的测杆上套上被测体(铁圆片抛光反射面)，移动测微头安装套使被测体的
反射面紧贴住光纤探头并拧紧安装孔的紧固螺钉。
3、将主机箱电压表的量程切换开关切换到20V档，检查接线无误后合上主机箱电源开关。调节实验模板上的RW、使主机箱中的电压表显示为0V。
4、逆时针调动测微头的微分筒，每隔0.1mm(微分筒刻度0～10、10～20……)读取电压表显示值
列1 列2 列3 列4 列5 列6 列7 列8 列9 列10 列11
X(mm) 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9
V(v) 0 0.18 0.36 0.54 0.73 0.92 1.1 1.14 1.34 1.6
X(mm) 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9
V(v) 1.75 1.84 1.87 1.9 2.03 2.19 2.36 2.44 2.6 2.83
光纤传感器的位移特性实验报告
- 1 - 光纤传感器的位移特性实验报告
本文将分析光纤传感器的位移特性实验，介绍器件本身的特性、参数设置、实验方法，测试数据以及实验结果。
光纤传感器是一种新兴的技术，它主要利用光纤的光学特性和检测技术来检测运动物体的物理位移，以及其他物理变化。它具有小尺寸、低功耗、设备安装方便、非接触式等优点，可用于检测、控制和监视过程中的各种参数，在机器人技术、航空航天技术、发动机控制系统、安全监测、绿色能源等领域中有广泛的应用。
本实验使用的特定型号的光纤传感器器件是由XXX公司生产的，采用高精度表面贴装工艺，结构小巧，反应迅速，适合作为精密机械设备中的传感器使用。此款器件采用单模光纤非接触式测量，最大位移量可达到±100mm，分辨率为1m以下，误差低于1%。
为了测试光纤传感器的位移特性，设计了一个由钢丝和支架组成的测试装置，将光纤传感器的光路安装在测试装置的两个固定点上，模拟了实际工作环境中的物理位移，测试装置还具有一定的可调性，可以满足不同的测试要求。
根据实验设计，将光纤传感器安装在协调测试装置上，通过实验室校验系统调节设备参数，如增益和温度，以保证测量结果的准确性，将器件设置为双轴平行模式，然后选择不同增益，模拟不同物理位移。
在每组测试中，模拟的位移值为10mm，20mm，30mm，40mm，50mm，60mm，70mm，80mm，90mm，100mm；每组测试都重复进行了三次，以获得有效的测量结果。根据测量结果，绘制出光纤传感器的位移特性 - 2 - 图，将量测到的位移值与模拟的位移值进行比较，以确定光纤传感器的准确度。
实验结果表明，在测量范围内，光纤传感器的实测位移与模拟位移之间的误差在1μm以内，无论是在纵轴还是横轴方向，测量精度均达到了预期的要求。
光纤光栅传感实验
1
光纤光栅传感实验
一、实验目的
1. 理解光纤光栅的制作原理；
2. 掌握光纤光栅传感的原理；
3. 学会使用光纤光栅传感仪软件；
4. 使用光纤光栅传感仪测量温度变化对输出波长的影响；
5. 使用光纤光栅传感仪测量应力变化对输出波长的影响；
二、实验原理
光纤光栅传感的基本原理和光纤光栅传感测量的基本原理
光纤光栅受温度T和应变ε同时影响时，光纤光栅峰值波长会发生变化，其相对变化量可以写成：
Δλ/λ=(α+ξ)ΔT+（1－Pe）ε （6）
其中α、ξ分别是光纤的热膨胀系数和热光系数，其值α＝0.55×10－6，ξ＝8.3×10－6，即温度灵敏度大约是0.0136 nm /℃，（λ为1550nm）；Pe是有效光弹系数，大约为0.22，即应变灵敏度为0.001209 nm /με。
2.1光纤光栅温度传感器
为了提高光纤光栅温度灵敏度，在光纤光栅温度传感器中，是将光纤光栅封装在温度增敏材料基座上，外部有不锈钢管保护，外面有加热装置。如图4。波长变化量及温度灵敏度分别为（请自行推算）：
Δλ/ΔT =（(α+ξ) +（1－P）（αj－α））λ （7）
[Δλ/ΔT =αt]αt定义为该温度传感器的温度灵敏度，可由实验获得，大约是αt＝0.035nm/℃。由测量到的波长的变化量可计算出温度的变化t-t0：
2.2光纤光栅应变传感器
本实验仪的光纤光栅应变传感器是一种悬臂梁应变调谐机构。应用材料力学原理可以严格计算出光纤光栅的应变，用于模拟环境物理量使光纤光栅产生的应变。由光纤光栅的应变又可计算出传感光栅的波长变化。 图1光纤光栅示意图 出
射
光
布喇格光纤光栅 纤芯 入射光
反射光 光纤包层
2 光纤光栅应变传感器原理图如图5
光纤光栅粘接在悬臂梁距固定端根部x位置，螺旋测微器调节挠度，由材料力学可知，光纤光栅的应变为：
光纤位移压力传感特性的研究实验报告
光纤位移/压力传感特性的研究
摘要：本实验主要研究LED光源的I-P特性，光纤纤端光场的径向分布，光纤纤端光场的轴向分布，反射式光纤位移传感，以及微弯式光纤位移传感的特性。
关键词：光纤 I-P特性 光场分布 位移传感
引言：近年来，光纤传输由于其宽频带，低消耗，重量轻，抗干扰能力强，保真度高等优点而被广泛应用于医学，装饰，汽车，船舶等诸多领域。本实验采用控制变量的方法，定量研究光纤纤端光场的径向、轴向分布，以及反射式、微弯式光纤的位移传感特性，从而让学生更好地掌握光纤的传输特性和应用方式。
实验原理
• 原理
1、 透射调制
对于多模光纤，光纤端出射光场的场强分布由下式决定
0(,)23/222(/)1tan002•exp23/222(/)1tan00IrzZaacrZaac式中，0I为由光源耦合进入发送光纤中的
光强，(,)rz为纤端光场中位置(,)rZ处的光通量密度，为一表征光纤折射率分布的相关参数，对于阶跃光纤，1，0a为光纤芯半径，为与光源种类、光源跟光纤耦合情况有关的调制参数，c为光纤的最大出射角。
如果将同种光纤置于发送光纤纤端出射光场中作为探测接收器时，所接收到的光强可表示为
20(,)(,)exp22()()IrIrzrzdsdszzss式中3/2(/)()1tan00zzaac
式中，S为接受光面，即纤芯面。
在光纤端出射光场的远场区，为简便计，可将接收光纤端面中心点处的光强作为整个纤芯面上的平均光强，在这种近似下，得到在接受光纤终端所探测到的光强公式为 20(,)exp22()()SIrIrzzz
透射调制时，通常入射光纤面不动，而接收光纤可以作纵（横）向位移。这样，接收光纤的输出光强被其位移调制。其原理如下图