基于光纤光栅法珀干涉结构的热线式风速计
摘要
为提高热线式光纤光栅风速计的性能，提出一种基于光纤光栅法珀干涉结构的热线式风速计。该风速计通过在两个光纤布拉格光栅的中间熔接一段长度为500 μm的掺钴光纤以形成法珀干涉结构（FPI），该掺钴光纤吸收1 480 nm激光后产生热量从而形成热线，根据热膨胀效应和热光效应，温度变化会引起掺钴光纤中光程的变化，使得FPI的干涉谱红移。当气流流过FPI风速计时，掺钴光纤的热量散失速率加快，温度降低进而导致FPI干涉谱蓝移，蓝移量与风速成固定的关系。因此，通过测量FPI干涉谱的波长改变量，可以计算出风速值。实验中，在0~9 m/s的范围进行了风速测量，获得热线式风速计的典型响应，灵敏度随风速增大逐渐降低。在风速为0.1 m/s时，风速计的灵敏度达到-1 053.86 pm·m-1·s，而风速为0.5 m/s和5.0 m/s时，灵敏度分别为-746.47 pm·m-1·s和-15.15 pm·m-1·s。与已报道的热线式光纤光栅风速计相比，所提出的光纤光栅FPI风速计具有灵敏度高、结构简单紧凑、易于制造、成本低等优点。
引用本文（GB/T 7714）
林颖 LIN Ying, 唐玉涵 TANG Yuhan, 杜浪哲 DU Langzhe, 等. 基于光纤光栅法珀干涉结构的热线式风速计[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2024.
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